Сколько осадка образуется в результате реакции при добавлении избытка раствора сульфида калия в раствор нитрата цинка

Для решения данной задачи, нам понадобятся знания о реакциях обмена и расчетах стехиометрии.

Первым шагом необходимо записать уравнение реакции. Мы добавляем избыток раствора сульфида калия в раствор нитрата цинка. Уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

\[\text{Zn(NO}_3\text{)}_2 + \text{K}_2\text{S} \rightarrow \text{ZnS} + 2\text{KNO}_3\]

Затем мы должны рассчитать стехиометрический коэффициент для данной реакции. Стихиометрический коэффициент - это число, которое указывает на количество вещества, участвующего в реакции. Из уравнения реакции выше видно, что 1 моль нитрата цинка (\(\text{Zn(NO}_3\text{)}_2\)) реагирует с 1 молью сульфида калия (\(\text{K}_2\text{S}\)) для образования 1 моль сульфида цинка (\(\text{ZnS}\)).

Теперь нам необходимо рассчитать количество вещества, используя массовую долю нитрата цинка. Массовая доля - это отношение массы нужного вещества к общей массе раствора.

Если мы знаем, что общая масса раствора нитрата цинка составляет 54 г, а массовую долю необходимого нам вещества нам не указали, предположим, что массовая доля нитрата цинка составляет 100% (что означает, что все 54 г относятся к нитрату цинка).

Теперь мы можем рассчитать количество вещества нитрата цинка, используя его молярную массу. Молярная масса нитрата цинка равна сумме масс атомов в его формуле. Молярная масса нитрата цинка (\(\text{Zn(NO}_3\text{)}_2\)) равна 189.36 г/моль (65.38 г/моль для атома цинка, 14.01 г/моль для атома азота и 16.00 г/моль для атома кислорода, каждый повторяется два раза, а на одну формулу нитрата приходится две формулы NO3).

Далее, зная массу нитрата цинка и ее молярную массу, мы можем рассчитать количество молей нитрата цинка, используя следующую формулу:

\[\text{Количество молей} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}}\]

\[\text{Количество молей нитрата цинка} = \frac{54\ \text{г}}{189.36\ \text{г/моль}}\]

После этого мы можем рассчитать количество молей сульфида калия, учитывая стехиометрию реакции. Так как стехиометрический коэффициент сульфида калия равен 1 (по уравнению реакции), количество молей сульфида калия будет таким же как и количество молей нитрата цинка:

\[\text{Количество молей сульфида калия} = \text{Количество молей нитрата цинка}\]

Теперь мы можем вычислить массу сульфида цинка, образовавшегося в реакции. Масса сульфида цинка может быть рассчитана, умножив количество молей сульфида цинка на его молярную массу. Молярная масса сульфида цинка (\(\text{ZnS}\)) равна 97.42 г/моль (65.38 г/моль для атома цинка и 32.06 г/моль для атома серы).

\[\text{Масса сульфида цинка} = \text{Количество молей сульфида цинка} \times \text{молярная масса сульфида цинка}\]

Таким образом, после выполнения всех расчетов, мы можем определить, какое количество осадка образуется в результате реакции. Подставляя значения:

\[\text{Масса сульфида цинка} = \text{Количество молей сульфида калия} \times \text{молярная масса сульфида цинка}\]

\[\text{Масса сульфида цинка} = \frac{54\ \text{г}}{189.36\ \text{г/моль}} \times 97.42\ \text{г/моль}\]

После решения этой математической операции, получим значение массы сульфида цинка, образовавшегося в результате данной реакции.

Пожалуйста, не забывайте, что в реальной жизни доля нитрата цинка, которая реагирует, может быть меньше 100%, так как обычно в реакционной смеси присутствуют примеси или раствор может быть не до конца законцентрирован. Это теоретический расчет, основанный на разведении абсолютно чистого нитрата цинка. Окончательные значения могут различаться в реальности.