Номер 3, страница 187 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

3. Проведено сплавление 4,05 г оксида цинка $ZnO$ с гидроксидом натрия, взятым в избытке. Определите массу и количество вещества образовавшейся соли.

Дано:

$m(ZnO) = 4,05 \text{ г}$

Гидроксид натрия ($NaOH$) взят в избытке.

Найти:

$m(соли) - ?$

$n(соли) - ?$

Решение:

1. Составляем уравнение реакции сплавления оксида цинка с гидроксидом натрия. Оксид цинка ($ZnO$) является амфотерным, поэтому он реагирует с сильными основаниями (щелочами), такими как $NaOH$. При сплавлении (нагревании твердых реагентов) образуется соль, цинкат натрия ($Na_2ZnO_2$), и вода:

$ZnO + 2NaOH \xrightarrow{t} Na_2ZnO_2 + H_2O$

2. Рассчитаем молярную массу оксида цинка ($ZnO$):

$M(ZnO) = Ar(Zn) + Ar(O) = 65 \text{ г/моль} + 16 \text{ г/моль} = 81 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества оксида цинка, используя формулу $n = \frac{m}{M}$:

$n(ZnO) = \frac{4,05 \text{ г}}{81 \text{ г/моль}} = 0,05 \text{ моль}$

4. По условию задачи, гидроксид натрия находится в избытке, следовательно, оксид цинка является лимитирующим реагентом и полностью вступает в реакцию. Расчеты будем вести по нему.

Из уравнения реакции видно, что из 1 моль $ZnO$ образуется 1 моль соли $Na_2ZnO_2$. Стехиометрическое соотношение составляет 1:1.

$\frac{n(ZnO)}{1} = \frac{n(Na_2ZnO_2)}{1}$

Следовательно, количество вещества образовавшейся соли равно количеству вещества оксида цинка:

$n(Na_2ZnO_2) = n(ZnO) = 0,05 \text{ моль}$

5. Теперь определим массу образовавшейся соли ($Na_2ZnO_2$). Сначала рассчитаем ее молярную массу:

$M(Na_2ZnO_2) = 2 \times Ar(Na) + Ar(Zn) + 2 \times Ar(O) = 2 \times 23 \text{ г/моль} + 65 \text{ г/моль} + 2 \times 16 \text{ г/моль} = 46 + 65 + 32 = 143 \text{ г/моль}$

6. Найдем массу соли по формуле $m = n \times M$:

$m(Na_2ZnO_2) = n(Na_2ZnO_2) \times M(Na_2ZnO_2) = 0,05 \text{ моль} \times 143 \text{ г/моль} = 7,15 \text{ г}$

Ответ: количество вещества образовавшейся соли $0,05 \text{ моль}$; масса соли $7,15 \text{ г}$.