Сколько мл 0,5 н. раствора (NH4)2S потребуется, чтобы осадить весь цинк, содержащий в 20 мл 0,15 М раствора ZnSO4

Для решения задачи необходимо использовать реакцию между (NH4)2S и ZnSO4:

(NH4)2S + ZnSO4 → ZnS↓ + 2 NH4+ + SO42-

Коэффициенты перед реагентами указывают на их соотношение в реакции. Это означает, что 1 моль (NH4)2S соответствует 1 моль ZnSO4.

Найдем количество молей ZnSO4 в 20 мл 0,15 М раствора:
n = c * V = 0,15 моль/л * 0,02 л = 0,003 моль

Так как 1 моль (NH4)2S соответствует 1 моль ZnSO4, для осаждения всех молей ZnSO4 нужно использовать 0,003 моль (NH4)2S.

Масса (NH4)2S, необходимая для реакции, можно вычислить, зная его молярную массу и количество молей:

m = n * M = 0,003 моль * 68,14 г/моль = 0,20442 г

Чтобы выразить массу (NH4)2S в миллилитрах, необходимо знать его плотность. Плотность 0,5 Н (NH4)2S при 20 °C составляет около 1,02 г/мл.

Объем (V) раствора (NH4)2S можно вычислить, подставив значение массы (m) и плотности (p) в формулу:

V = m / p = 0,20442 г / 1,02 г/мл = 0,2 мл (округляем до 1 знака после запятой)

Таким образом, для осаждения всего цинка в 20 мл 0,15 М раствора ZnSO4 необходимо добавить 0,2 мл 0,5 Н (NH4)2S

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение реакции между раствором цинксульфата и раствором сернистого аммония:

ZnSO4 + (NH4)2S → ZnS↓ + (NH4)2SO4

Где ZnS - это осадок, который мы хотим получить за счет реакции.

Коэффициенты перед веществами в уравнении означают их молярное соотношение в реакции. Из уравнения следует, что на один моль реагента ZnSO4 требуется один моль NH4)2S. Однако в данной задаче даны объемы и концентрации растворов, поэтому необходимо выполнить ряд расчетов.

Сначала мы можем рассчитать количество моль цинка в 20 мл 0,15 М раствора ZnSO4. Для этого нам понадобится знать массу ZnSO4 в 20 мл раствора и молекулярную массу ZnSO4:

m(ZnSO4) = n(ZnSO4) * M(ZnSO4)

где m(ZnSO4) - масса ZnSO4 в растворе, n(ZnSO4) - количество моль ZnSO4, M(ZnSO4) - молекулярная масса ZnSO4.

Молекулярная масса ZnSO4 равна:

M(ZnSO4) = M(Zn) + M(S) + 4 * M(O) = 65.38 г/моль

где M(Zn) - молярная масса цинка, M(S) - молярная масса серы, M(O) - молярная масса кислорода.

Найдем количество моль ZnSO4 в 20 мл 0,15 М раствора:

n(ZnSO4) = c * V = 0.15 М * 0.02 л = 0.003 моль

где c - концентрация ZnSO4, V - объем раствора.

Теперь мы можем рассчитать количество моль (NH4)2S, которое необходимо для полного осаждения цинка:

n((NH4)2S) = n(ZnSO4)

где n((NH4)2S) - количество моль (NH4)2S, необходимое для реакции с ZnSO4.

Теперь мы можем рассчитать массу (NH4)2S, необходимую для реакции:

m((NH4)2S) = n((NH4)2S) * M((NH4)2S)

где M((NH4)2S) - молярная масса (NH4)2S.

Молярная масса (NH4)2S равна:

M((NH4)2S) = 2 * M(NH4) + M(S) = 2 * 14.01 г/моль + 32.06 г/моль = 68.08 г/моль

где M(NH4) - молярная масса аммония.

Подставляя известные значения, получим:

m((NH4)2S) = 0.003 моль * 68.08 г/моль = 0.20424 г

Наконец, мы можем рассчитать объем 0,5 Н раствора (NH4)2S, который содержит 0,20424 г вещества:

V = m / (c * M)

где c - концентрация раствора ((NH4)2S), M - молярная масс

(NH4)2S, m - масса (NH4)2S.

Молярная масса (NH4)2S равна 68.08 г/моль, а концентрация раствора (NH4)2S, равная 0,5 Н, означает, что в 1 л раствора содержится 0,5 моль (NH4)2S. Таким образом, концентрация (NH4)2S в растворе 0,5 Н равна 0,5 моль/л.

Подставляя известные значения, получаем:

V = 0.20424 г / (0.5 моль/л * 68.08 г/моль) = 0.0075 л = 7.5 мл

Ответ: для осаждения всего цинка из 20 мл 0,15 М раствора ZnSO4 потребуется 7,5 мл 0,5 Н раствора (NH4)2S.