Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) 2Zn(NO3)2 = 2ZnO + 4NO2 ↑ + O2 ↑
(2) Zn(NO3)2 + Na2S = ZnS ↓ + 2NaNO3
(3) ZnO + 2HBr = ZnBr2 + H2O
- Вычислим количество вещества исходных реагентов и продуктов:
mисх.(Na2S) = ω • mр-ра = 0,2 • 87,2 = 17,44 г
nисх.(Na2S) = m : M = 17,44 : 78 = 0,224 моль
Пусть в твердом остатке х моль Zn(NO3)2
тогда nпрореаг.(Na2S) = x моль, n(ZnS) = x моль
nост.(Na2S) = 0,224 − x моль ⇒ mост.(Na2S) = M • n = 78 • (0,224 − x) = 17,472 − 78x г
m(ZnS) = M • n = 97x г
m2(Zn(NO3)2) = M • n = 189x г
Cоставим уравнение:
(17,472 − 78x) : (189x + 87,2 − 97x) = 0,1
x = 0,1 моль Zn(NO3)2 в первой части твердого остатка
m(HBr) = ω • mр-ра = 0,4 • 202,5 = 81 г
nисх.(HBr) = m : M = 81 : 81 = 1 моль
- Вычислим количество вещества продуктов реакции:
Вторая часть твердого остатка в 81 : 27 = 3 раза больше, чем первая
nво вт. части(Zn(NO3)2) = 0,1 • 3 = 0,3 моль
mво вт. части(ZnO) = 81 − 189 • 0,3 = 24,3 г
nво вт. части(ZnO) = m : M = 24,3 : 81 = 0,3 моль
nост.(HBr) = nисх.(HBr) − nпрореаг.(HBr) = 1 − 0,3 • 2 = 0,4 моль
- Вычислим массовую долю бромоводорода в итоговом растворе:
m(HBr) = n • M = 0,4 • 81 = 32,4 г
mfin р-ра = mвт. части + mр-ра(HBr) = 81 + 202,5 = 283,5 г
ω(HBr) = 32,4 : 283,5 • 100% = 11,43%
