1. Запишем уравнения реакций

(1) Zn₃P₂ + 6NaOH + 6H₂O = 3Na₂[Zn(OH)₄] + 2PH₃ ↑

(2) 2NaOH + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + 2H₂O

(3) Na₂[Zn(OH)₄] + 2H₂SO₄ = Na₂SO₄ + ZnSO₄ + 4H₂O

2. Вычислим количество вещества реагентов

Пусть m(NaOH) в насыщенном растворе х г

100 : (100 + 100) = х : 64

x = 32 г NaOH

n(NaOH) = m : M = 32 : 40 = 0,8 моль

n(Zn₃P₂) = m : M = 25,7 : 257 = 0,1 моль

0,8 : 6 = 0,133 > 0,1 : 1 = 0,1 ⇒ фосфид цинка в недостатке

m(H₂SO₄) = m_p-pa • ω = 137,2 • 0,5 = 68,6 г

n(H₂SO₄) = m : M = 68,6 : 98 = 0,7 моль

3. Вычислим массу сульфата цинка и воды в растворе

n_ост.(NaOH) = 0,8 − n(Zn₃P₂) • 6 = 0,8 − 0,1 • 6 = 0,2 моль

n(Na₂[Zn(OH)₄]) = n(Zn₃P₂) • 3 = 0,1 • 3 = 0,3 моль

n(PH₃) = n(Zn₃P₂) • 2 = 0,1 • 2 = 0,2 моль

n_исп.(H₂SO₄) = 0,2 : 2 + 0,3 • 2 = 0,7 моль

n_исп.(H₂SO₄) = n(H₂SO₄) ⇒ H₂SO₄ прореагировала полностью

n(Na₂SO₄) = 0,2 : 2  + 0,3 = 0,4 моль

m(Na₂SO₄) = n • M = 0,4 • 142 = 56,8 г

n(ZnSO₄) = n(Na₂[Zn(OH)₄]) = 0,3 моль

m(ZnSO₄) = n • M = 0,3 • 161 = 48,3 г

m(H₂O) = (64 − 32) + (137,2 − 68,6) − 0,6 • 18 + (0,2 + 1,2) • 18 = 115 г

(57,7 : 100) = x : 115

x = 66,36 г ZnSO₄ может находиться в растворе

66,36 > 48,3 ⇒ весь ZnSO₄ находится в растворе

(28 : 100) = y : 115

y = 32,2 г Na₂SO₄ может находиться в растворе

32,2 < 56,8 ⇒ часть Na₂SO₄ выпадает в осадок

m↓(Na₂SO₄) = 56,8 − 32,2 = 24,6 г

4. Вычислим массовую долю сульфата цинка в растворе

m_{конеч. р-ра} = m(Zn₃P₂) + m_р-ра(NaOH) − m(PH₃) + m_р-ра(H₂SO₄) − m↓(Na₂SO₄)

m_{конеч. р-ра} = 25,7 + 64 − 0,2 • 34 + 137,2 − 24,6 = 195,5 г

ω (ZnSO₄) = 48,3 : 195,5 • 100% = 24,7 %

Максимальный балл: 4