Определите массовые проценты компонентов в получившемся растворе после сжигания 48,5 г сульфида цинка в избытке

Давайте начнем с определения массовых процентов компонентов в растворе после сжигания сульфида цинка и растворения получившегося твёрдого вещества в растворе гидроксида калия.

1. Сначала мы должны вычислить количество сульфида цинка, которое будет сожжено. Мы знаем, что масса сульфида цинка составляет 48,5 г.

2. Затем мы должны определить количество кислорода, необходимое для полного сжигания сульфида цинка. Это происходит по соотношению 2 моль кислорода на 1 моль сульфида цинка. Поскольку мы знаем молярную массу сульфида цинка (ZnS) и кислорода (O₂), мы можем вычислить количество молей кислорода, используя молярные массы.

3. Теперь мы можем определить количество гидроксида калия, необходимое для растворения продуктов сгорания. Мы знаем, что масса 28%-ного раствора гидроксида калия составляет 230 г, а концентрация этого раствора равна 28%.

4. Используя полученное количество молей сульфида цинка и гидроксида калия, мы можем определить массовые проценты компонентов в растворе после реакции. Для этого необходимо вычислить массу образовавшегося вещества и использовать соотношение массы компонента к общей массе раствора.

Теперь углубимся в каждый шаг:

Шаг 1: Вычисление количества сульфида цинка
Из условия задачи мы знаем, что масса сульфида цинка составляет 48,5 г.

Шаг 2: Вычисление количества кислорода
Молярная масса сульфида цинка (ZnS) равна 65,38 г/моль.
Молярная масса кислорода (O₂) равна 32 г/моль.

Количество молей сульфида цинка можно вычислить, разделив массу сульфида цинка на его молярную массу:
\[
n_{ZnS} = \frac{{48,5 \, \text{г}}}{{65,38 \, \text{г/моль}}} = 0,7421 \, \text{моль}
\]

Так как реакция сжигания требует 2 моля кислорода на 1 моль сульфида цинка, количество молей кислорода будет равно:
\[
n_{O₂} = 2 \times n_{ZnS} = 2 \times 0,7421 \, \text{моль} = 1,4842 \, \text{моль}
\]

Шаг 3: Вычисление количества гидроксида калия
Масса 28%-ного раствора гидроксида калия составляет 230 г.
Так как концентрация раствора равна 28%, мы можем выразить массу гидроксида калия в растворе:
\[
m_{KOH} = 0,28 \times 230 \, \text{г} = 64,4 \, \text{г}
\]

Шаг 4: Вычисление массовых процентов компонентов в растворе
Теперь, используя полученные значения массы сульфида цинка, кислорода и гидроксида калия, мы можем вычислить массовые проценты компонентов в растворе.

Масса всего раствора равна сумме массы растворенного гидроксида калия и массы оставшегося после реакции сульфида цинка:
\[
m_{\text{раствора}} = m_{KOH} + m_{\text{остатка сульфида цинка}}
\]

Масса остатка сульфида цинка можно вычислить, вычтя изначальную массу сульфида цинка из общей массы реагирующих веществ:
\[
m_{\text{остатка сульфида цинка}} = m_{\text{начальная масса сульфида цинка}} - m_{\text{полный сжигаемый сульфид цинка}}
\]

Теперь мы можем вычислить массовый процент гидроксида калия:
\[
\text{Массовый процент KOH} = \frac{{m_{KOH}}}{{m_{\text{раствора}}}} \times 100
\]

А также массовый процент остатка сульфида цинка:
\[
\text{Массовый процент ZnS} = \frac{{m_{\text{остатка сульфида цинка}}}{{m_{\text{раствора}}}} \times 100
\]

Таким образом, мы определим массовые проценты компонентов в получившемся растворе.