Раствор, содержащий 0,15 моль сульфата цинка, слили с растворм, содержащим 28 г гидроксида калия. Какова масса выпавшего осадка?
Давайте подробно разберем задачу по шагам.
Дано:
- Мольность сульфата цинка (ZnSO₄) = 0,15 моль
- Масса гидроксида калия (КОН) = 28 г
Задача: найти массу осадка, который выпадает при реактивном взаимодействии двух растворов.
Шаг 1. Записать реакцию
При смешивании растворов цинка с гидроксидом калия образуется осадок гидроксида цинка (Zn(OH)₂):
\[ \mathrm{Zn^{2+} + 2OH^{-} \rightarrow Zn(OH)_2↓} \]
Это — осадок, поэтому нам нужно выяснить, сколько ионных соединений Zn²⁺ и OH⁻ было в растворе.
Шаг 2. Определить количество вещества гидроксида калия (КОН)
Молярная масса КОН:
\[ \mathrm{K} \approx 39\, \mathrm{г/моль}, \quad \mathrm{O} \approx 16\, \mathrm{г/моль}, \quad \mathrm{H} \approx 1\, \mathrm{г/моль} \] \[ \mathrm{Молярная масса\, КОН} = 39 + 16 + 1 = 56\, \mathrm{г/моль} \]
Количество вещества КОН:
\[ n_{КОН} = \frac{28\, \mathrm{г}}{56\, \mathrm{г/моль}} = 0,5\, \mathrm{моль} \]
Шаг 3. Определить количество ионов OH⁻
В каждом моле КОН содержится 1 моль OH⁻.
Следовательно, количество OH⁻ равно 0,5 моль.
Шаг 4. Определить количество ионов Zn²⁺
Дано: 0,15 моль ZnSO₄.
В растворе содержится 0,15 моль Zn²⁺.
Шаг 5. Определить, какая реакция ограничена по веществу
Молярное соотношение:
\[ \mathrm{Zn^{2+} : 2OH^{-}} = 1 : 2 \]
Для полного осаждения 0,15 моль Zn²⁺ потребуется:
\[ 0,15\, \mathrm{моль} \times 2 = 0,30\, \mathrm{моль}\, OH^{-} \]
Но в растворе есть только 0,5 моль OH⁻, а для полного осаждения Zn²⁺ нужно всего 0,30 моль — то есть, достаточно.
Значит, все Zn²⁺ прореагируют, а остаток OH⁻ останется в растворе.
Шаг 6. Рассчитать массу осадка Zn(OH)₂
Количество осадка:
\[ n_{Zn(OH)_2} = n_{Zn^{2+}} = 0,15\, \mathrm{моль} \]
Молярная масса Zn(OH)₂:
\[ \mathrm{Zn} \approx 65\, \mathrm{г/моль} \] \[ \mathrm{OH} = 16 + 1 = 17\, \mathrm{г/моль} \] \[ \mathrm{Молярная масса\, Zn(OH)_2} = 65 + 2 \times 17 = 65 + 34 = 99\, \mathrm{г/моль} \]
Масса осадка:
\[ m_{Zn(OH)_2} = n_{Zn(OH)_2} \times M_{Zn(OH)_2} = 0,15 \times 99 = 14,85\, \mathrm{г} \]
Итог:
Масса выпавшего осадка Zn(OH)₂ — примерно 14,85 г.
Если есть вопросы или нужно подробнее по чему-либо — скажите!
