Определение массы осадка при добавлении гидроксида натрия
В раствор нитрата цинка поместили магниевые стружки. Через некоторое время металл извлекли из раствора, его масса увеличилась на 12,3 г. В оставшийся раствор добавили избыток гидроксида натрия, при этом выпал осадок. Найдите массу выпавшего осадка.
Дано
`Δm(пластинки) = 12.3 text{ г}`
Найти
`m(осадка) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций:
`Mg + Zn(NO_3)_2 = Mg(NO_3)_2 + Zn text{↓}`
`Mg(NO_3)_2 + 2NaOH = Mg(OH)_2 text{↓} + 2NaNO_3`
`Zn(NO_3)_2 + 4NaOH = Na_2[Zn(OH)_4] + 2NaNO_3`
Пусть прореагировало x моль магния:
`n(Mg) = x`
Тогда по уравнению реакции:
`n(Mg) = n_{прореаг.}(Zn(NO_3)_2) = n(Zn) = x`
Соответственно массы прореагировавших и образовавшихся веществ:
`m(Mg) = n(Mg)*M(Mg) = 24*x`
`m(Zn) = n(Zn)*M(Zn) = 65*x`
Изменение массы пластинки равно разности массы осаждённого цинка и массы растворившегося магния:
`Δm(пластинки) = m(Zn) - m(Mg)`
`65*x - 24*x = 41*x`
`41*x = 12.3`
`x = 0.3 text{ моль}`
Найдём количество вещества образовавшегося нитрата магния:
`n(Mg(NO_3)_2) = n(Mg) = 0.3 text{ моль}`
При добавлении избытка NaOH выпадает осадок гидроксида магния, а цинк переходит в растворимый комплекс:
`n(Mg(OH)_2) = n(Mg(NO_3)_2) = 0.3 text{ моль}`
Найдём массу осадка гидроксида магния:
`m(Mg(OH)_2) = n(Mg(OH)_2)*M(Mg(OH)_2) = 0.3*58 = 17.4 text{ г}`
Ответ
`m(осадка) = 17.4 text{ г}`