Для полного разложения некоторого количества нитрата цинка потребовалось 63,0 кДж теплоты.
(Схема реакции: Zn(NO3)2 = ZnO + NO2 + O2 - 210 кДж/моль (надо уравнять))
Полученное твёрдое вещество растворили в 375,7 г 6,4%-ного раствора гидроксида натрия.
(Реакцию составьте сами)
Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
Тепловой эффект реакции разложения нитрата цинка равен -210 кДж/моль.

Дано:

• Количество теплоты, затраченное на разложение нитрата цинка: $Q=63{,}0$ кДж.

• Тепловой эффект разложения: $210$ кДж/моль.

• Масса раствора гидроксида натрия: $m_{\text{р-ра}}=375{,}7$ г.

• Массовая доля NaOH: $\omega(\mathrm{NaOH})=6{,}4\%=0{,}064$.

Найти: массовую долю соли в полученном растворе.

Решение

1. Составим уравнение разложения нитрата цинка.

При нагревании нитрат цинка разлагается с образованием оксида цинка, диоксида азота и кислорода:

По условию на разложение 1 моль нитрата цинка затрачивается 210 кДж теплоты.

Найдём количество вещества нитрата цинка, на разложение которого потребовалось 63,0 кДж:

По уравнению реакции из 1 моль нитрата цинка образуется 1 моль оксида цинка.

Следовательно:

2. Рассчитаем массу и количество вещества гидроксида натрия.

Масса NaOH в растворе:

Молярная масса гидроксида натрия:

Количество вещества:

3. Составим уравнение взаимодействия оксида цинка с раствором гидроксида натрия.

Оксид цинка является амфотерным оксидом, поэтому реагирует со щёлочью.

В водном растворе образуется комплексная соль — тетрагидроксоцинкат натрия:

По уравнению реакции на 1 моль ZnO требуется 2 моль NaOH.

Для 0,3 моль ZnO необходимо:

В растворе содержится 0,60112 моль NaOH, то есть щёлочь находится в небольшом избытке. Следовательно, весь оксид цинка прореагирует.

По уравнению реакции:

4. Определим массу образовавшейся соли.

Молярная масса тетрагидроксоцината натрия:

Масса соли:

5. Рассчитаем массу полученного раствора.

Масса образовавшегося оксида цинка:

При растворении оксида цинка в щёлочи газообразные вещества не выделяются, поэтому масса раствора увеличивается на массу добавленного оксида:

6. Вычислим массовую долю соли.