34.07 Растворимость и кристаллогидраты

По условию протекают реакции:

1) (СН₃СОО)₂Pb ∙ 3H₂O → (СН₃СОО)₂Pb + 3H₂O (эту реакцию не обязательно писать, но для удобства можно это сделать)
2) (СН₃СОО)₂Pb + Zn → (СН₃СОО)₂Zn + Pb↓
3) (СН₃СОО)₂Zn + Na2S → 2СН₃СОONa + ZnS↓

Находим количество ацетата свинца(II) в кристаллогидрате:

n((CH₃COO)₂Pb · 3H₂O) = m((CH₃COO)₂Pb · 3H₂O) / M((CH₃COO)₂Pb · 3H₂O) = 75,8 / 379 = 0,2 моль
n((CH₃COO)₂Pb) = n((CH₃COO)₂Pb · 3H₂O) = 0,2 моль

Находим массу ацетата свинца(II) в растворе и массу раствора:

m((CH₃COO)₂Pb) = n((CH₃COO)₂Pb) * M((CH₃COO)₂Pb) = 0,2 * 325 = 65 г
m_р-ра((CH₃COO)₂Pb) = m((CH₃COO)₂Pb) / ω((CH₃COO)₂Pb) = 65 / 0,1 = 650 г

Находим число моль цинка:

n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = 15,6 / 65 = 0,24 моль

Определяем, кто из реагентов во второй реакции находится в недостатке:

(CH₃COO)₂Pb : Zn
(0,2 / 1) < (0,24 / 1)
(CH₃COO)₂Pb < Zn

Zn находится в избытке, а (CH₃COO)₂Pb в недостатке. Далее расчеты идут по недостатку.

Находим массу свинца, выпавшего в осадок:

n(Pb) = n((CH₃COO)₂Pb) = 0,2 моль
m(Pb) = n(Pb) * M(Pb) = 0,2 * 207 = 41,4 г

Находим число моль образовавшегося ацетата цинка:

n((CH₃COO)₂Zn) = n((CH₃COO)₂Pb) = 0,2 моль

Находим число моль сульфида натрия в растворе:

m(Na₂S) = m_р-ра(Na₂S) * ω(Na₂S) = 624 * 0,05 = 31,2 г
n(Na₂S) = m(Na₂S) / M(Na₂S) = 31,2 / 78 = 0,4 моль

Находим массу оставшегося сульфида натрия:

n_{прореаг.}(Na₂S) = n((CH₃COO)₂Zn) = 0,2 моль
n_ост.(Na₂S) = n(Na₂S) – n_{прореаг.}(Na₂S) = 0,4 – 0,2 = 0,2 моль
m_ост.(Na₂S) = n_ост.(Na₂S) * M(Na₂S) = 0,2 * 78 = 15,6 г  

Находим массу конечного раствора:

m_{конечн. р-ра} = m_р-ра((CH₃COO)₂Pb) + m_{прореаг.}(Zn) + m_р-ра(Na₂S) – m(Pb) – m(ZnS)
n_{прореаг.}(Zn) = n((CH₃COO)₂Pb) = 0,2 моль
m_{прореаг.}(Zn) = n_{прореаг.}(Zn) * M(Zn) = 0,2 * 65 = 13 г
n(ZnS) = n((CH₃COO)₂Zn) = 0,2 моль
m(ZnS) = n(ZnS) * M(ZnS) = 0,2 * 97 = 19,4 г
m_{конечн. р-ра} = 650 + 13 + 624 – 41,4 – 19,4 = 1226,2 г  

Находим массовую долю оставшегося сульфида натрия в конечном растворе:

ω_ост.(Na₂S) = m_ост.(Na₂S) / m_{конечн. р-ра} = 15,6 / 1226,2 = 0,0127 (1,27%)

Ответ: ω_ост.(Na₂S) = 1,27%