24,3 г оксида цинка растворили в 126 г раствора азотной кислоты с массовой долей 40%. Определите массовые доли веществ после реакции.

1. Записываем уравение реакции:

ZnO + 2HNO3 = Zn (NO3) 2 + H2O

2 а. находим по таблице Менделеева все атомные веса элементов:

Zn - 65, O - 16, H - 1, N - 14

2 б. Рассчитываем молярные массы:

ZnO - 81, HNO3 - 63, Zn (NO3) 2 - 189, H2O - 18

3 а. Находим массы, если они не даны. В данном случае используем массовую долю и массу раствора, чтобы найти массу азотной кислоты и воды до реакции:

m (ZnO) = 24,3 г

m (HNO3) = 126*40/100 = 50,4 г

m (H2O) = 126*60/100 = 75,6 г

3 б. Находим количества вещества (это не обязательно, смотря как будем считать, через массы или через количества вещества):

n (ZnO) = 24,3/81 = 0,3 моль

n (HNO3) = 50,4 / 63 = 0,8 моль

4. Oпределяем какое из двух веществ находится в недостатке, для этого, если считаем через моли сравниваем отношение молей веществ по реакции с отношением молей по данным условия

по реакции HNO3 / ZnO = 2/1, по условию HNO3 / ZnO = 8/3 > 2/1, значит, HNO3 в избытке, ZnO - в недостатке

5. Bедём расчёт масс веществ после реакции:

m (ZnO) = 0

прореагирует 0,3*2 моль HNO3, поэтому

m (HNO3) = 63 * (0,8 - 0,3*2) = 63*0,2 = 12,6 г

из 0,3 моль ZnO получится 0,3 моль Zn (NO3) 2

m (Zn (NO3) 2) = 189 * 0,3 = 56,7 г

к воде раствора добавится вода из реакции (0,3 моль)

m (H2O) = 75,6 + 18 * 0,3 = 81 г

Рассчитываем, заодно на всякий случай проверяем общую массу раствора

24,3 + 126 = 150,3 г

12,6+56,7+81=150,3 г

6. Рассчитываем массовые доли

ω (HNO3) = 12,6/150,3 * 100 ≈ 8,4 %

ω (Zn (NO3) 2) = 56,7/150,3 * 100 ≈ 37,7 %

ω (H2O) = 81/150,3 * 100 ≈ 53,9 %