Для решения задачи необходимо сначала определить, какие реакции происходят при взаимодействии сульфата цинка (ZnSO₄) и гидроксида бария (Ba(OH)₂).
Запишем уравнение реакции: Сульфат цинка реагирует с гидроксидом бария с образованием сульфата бария (BaSO₄) и гидроксида цинка (Zn(OH)₂):
\[ ZnSO₄ + Ba(OH)₂ \rightarrow BaSO₄ \downarrow + Zn(OH)₂ \]
Здесь BaSO₄ выпадает в осадок.
Определим количество гидроксида бария: У нас есть 20 граммов 60%-ного раствора гидроксида бария. Сначала найдем массу самого гидроксида бария в растворе.
Масса Ba(OH)₂ в растворе составляет: \[ 20 \, \text{г} \times 0.6 = 12 \, \text{г} \, \text{Ba(OH)₂} \]
Рассчитаем количество вещества Ba(OH)₂: Молярная масса гидроксида бария (Ba(OH)₂) равна: \[ 137.33 \, (\text{Ba}) + 2 \times 16.00 \, (\text{O}) + 2 \times 1.01 \, (\text{H}) \approx 171.34 \, \text{г/моль} \]
Теперь определим количество вещества: \[ n_{Ba(OH)₂} = \frac{m_{Ba(OH)₂}}{M_{Ba(OH)₂}} = \frac{12 \, \text{г}}{171.34 \, \text{г/моль}} \approx 0.0700 \, \text{моль} \]
Определим количество сульфата бария, которое образуется: В уравнении реакции соотношение между Ba(OH)₂ и BaSO₄ равно 1:1. Поэтому количество сульфата бария, которое будет образовано, равно количеству Ba(OH)₂, то есть 0.0700 моль.
Рассчитаем массу образовавшегося сульфата бария: Молярная масса BaSO₄ равна: \[ 137.33 \, (\text{Ba}) + 32.07 \, (\text{S}) + 4 \times 16.00 \, (\text{O}) \approx 233.39 \, \text{г/моль} \]
Масса BaSO₄: \[ m_{BaSO₄} = n_{BaSO₄} \times M_{BaSO₄} = 0.0700 \, \text{моль} \times 233.39 \, \text{г/моль} \approx 16.30 \, \text{г} \]
Таким образом, масса образовавшегося осадка сульфата бария составляет примерно 16.30 граммов.