7. К 500 г 10%-ного раствора сульфата цинка добавили 57,4 г цинкового купороса (ZnSO₄·7H₂O). Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе?

Решение:

1. Найдём массу соли (ZnSO₄) в исходном растворе:

Масса раствора = 500 г.

Массовая доля ZnSO₄ = 10%.

Масса ZnSO₄ = \( 500 \text{ г} \times 0.10 = 50 \text{ г} \).

2. Найдём молярную массу цинкового купороса (ZnSO₄·7H₂O):

M(ZnSO₄) = 65.38 + 32.06 + 4 × 16.00 = 161.44 г/моль.

M(H₂O) = 2 × 1.01 + 16.00 = 18.02 г/моль.

M(ZnSO₄·7H₂O) = M(ZnSO₄) + 7 × M(H₂O) = 161.44 + 7 × 18.02 = 161.44 + 126.14 = 287.58 г/моль.

3. Найдём массу безводного сульфата цинка (ZnSO₄) в добавленном цинковом купоросе:

Масса добавленного цинкового купороса = 57,4 г.

Массовая доля ZnSO₄ в цинковом купоросе = \( \frac{M(ZnSO_4)}{M(ZnSO_4 · 7H_2O)} = \frac{161.44}{287.58} \approx 0.561 \).

Масса ZnSO₄ в добавленном купоросе = \( 57.4 \text{ г} \times 0.561 \approx 32.2014 \text{ г} \).

4. Найдём общую массу соли (ZnSO₄) в полученном растворе:

Общая масса ZnSO₄ = масса ZnSO₄ из раствора + масса ZnSO₄ из купороса

Общая масса ZnSO₄ = \( 50 \text{ г} + 32.2014 \text{ г} = 82.2014 \text{ г} \).

5. Найдём общую массу полученного раствора:

Масса воды в исходном растворе = 500 г - 50 г = 450 г.

Масса воды в добавленном цинковом купоросе = 57.4 г - 32.2014 г = 25.1986 г.

Общая масса раствора = масса исходного раствора + масса добавленного купороса

Общая масса раствора = \( 500 \text{ г} + 57.4 \text{ г} = 557.4 \text{ г} \).

6. Рассчитаем массовую долю соли (ZnSO₄) в полученном растворе:

Массовая доля ZnSO₄ = \( \frac{\text{Общая масса ZnSO}_4}{\text{Общая масса раствора}} \times 100\% \)

Массовая доля ZnSO₄ = \( \frac{82.2014 \text{ г}}{557.4 \text{ г}} \times 100\% \approx 14.75 % \).

Ответ: 14.75 %.