Задание 34 ЕГЭ по химии · 0E42B8

В 64 г насыщенного раствора содержится 32 г NaOH и 32 г воды, поскольку растворимость гидроксида натрия равна 100 г на 100 г воды.
m(NaOH)=64·100100+100=32 г
Рассчитаем количество вещества фосфида цинка и гидроксида натрия.
n(Zn₃P₂)=25,7226=0,1137 моль; n(NaOH)=3240=0,800 моль
Фосфид цинка реагирует с водой и щёлочью с образованием растворимого комплексного соединения цинка и фосфина.
Zn₃P₂+6NaOH+6H₂O→ 3Na₂[Zn(OH)₄]+2PH₃↑
Для реакции с фосфидом цинка требуется гидроксид натрия.
n(NaOH)=6n(Zn₃P₂)=6·0,1137=0,6823 моль
Гидроксид натрия взят в избытке.
n_изб(NaOH)=0,800-0,6823=0,1177 моль
Количество вещества серной кислоты в 137,2 г 50%-ного раствора равно:
m(H₂SO₄)=137,2·0,50=68,6 г; n(H₂SO₄)=68,698=0,700 моль
Сначала серная кислота нейтрализует избыток щёлочи, затем реагирует с комплексным соединением цинка.
2NaOH+H₂SO₄→ Na₂SO₄+2H₂O; Na₂[Zn(OH)₄]+H₂SO₄→ ZnSO₄+Na₂SO₄+4H₂O
На нейтрализацию избытка гидроксида натрия потребуется:
n(H₂SO₄)=0,11772=0,05885 моль
Количество вещества образовавшегося сульфата цинка равно количеству вещества фосфида цинка.
n(ZnSO₄)=n(Zn₃P₂)=0,1137 моль; m(ZnSO₄)=0,1137·161=18,31 г
Проверим растворимость солей. Приблизительное количество воды в конечном растворе составляет 139,6 г. Максимально в таком количестве воды может раствориться около 80,5 г сульфата цинка и около 39,1 г сульфата натрия. Поэтому образовавшиеся количества солей растворяются полностью.
m_max(ZnSO₄)=139,6·57,7100=80,5 г; m_max(Na₂SO₄)=139,6·28100=39,1 г
При взаимодействии фосфида цинка выделяется фосфин.
n(PH₃)=21n(Zn₃P₂)=0,2274 моль; m(PH₃)=0,2274·34=7,73 г
Масса конечного раствора равна сумме масс исходных веществ за вычетом массы выделившегося газа.
m_р-ра=64+25,7+137,2-7,73=219,17 г
Рассчитаем массовую долю сульфата цинка.
w(ZnSO₄)=18,31219,17·100%=8,35%