Раствор, содержащий 0,15 моль сульфата цинка слили с раствором, содержащим 28 г гидроксида калия. Какова масса образовавшегося осадка?
Давайте подробно разберем задачу по поводу образования осадка при реакциях между сульфатом цинка и гидроксидом калия.
Шаг 1. Запишем уравнение реакции
Рассмотрим реакцию между сульфатом цинка (ZnSO₄) и гидроксидом калия (KOH):
\[ \text{ZnSO}_4 + 2 \text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \downarrow + \text{K}_2\text{SO}_4 \]
- Осадок — гидроксид цинка \(\text{Zn(OH)}_2\), который выпадает в осадок.
- Остальные продукты — сульфат калия, растворимый в воде.
Шаг 2. Определим количество молей веществ
Дано:
- Моль сульфата цинка: \( 0,15\, \text{моль} \)
- Масса гидроксида калия (KOH): \( 28\, \text{г} \)
Молярная масса KOH:
\[ M_{KOH} = 39 + 16 + 1 = 56\, \text{г/моль} \]
Количество молей KOH:
\[ n_{KOH} = \frac{28\, \text{г}}{56\, \text{г/моль}} = 0,5\, \text{моль} \]
Шаг 3. Определяем лимитирующий реагент
Из уравнения реакции:
\[ \text{ZnSO}_4 + 2 \text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 \]
- На 1 моль ZnSO₄ требуется 2 моль KOH.
- У нас есть 0,15 моль ZnSO₄ и 0,5 моль KOH.
Посмотрим, сколько KOH нужно для полного реагирования с 0,15 моль ZnSO₄:
\[ 0,15 \times 2 = 0,3\, \text{моль} \]
У нас есть 0,5 моль KOH, этого достаточно для реакции с 0,15 моль ZnSO₄, — KOH избыточен.
Значит, лимитирующий реагент — это ZnSO₄. Осадок будет образовываться полностью по реакции с этим количеством.
Шаг 4. Рассчитаем массу осадка Zn(OH)₂
Из реакции:
\[ \text{ZnSO}_4 + 2 \text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \downarrow + \text{K}_2\text{SO}_4 \]
Если для 1 моль ZnSO₄ образуется 1 моль Zn(OH)₂.
Из данных:
- Molar mass Zn(OH)₂:
\[ M_{Zn(OH)_2} = 65 + 2(16 + 1) = 65 + 2 \times 17 = 65 + 34 = 99\, \text{г/моль} \]
- Молей Zn(OH)₂, образовавшихся:
\[ n_{Zn(OH)_2} = 0,15\, \text{моль} \]
- Масса осадка:
\[ m = n \times M = 0,15 \times 99 = 14,85\, \text{г} \]
Ответ:
Масса образовавшегося осадка \(\text{Zn(OH)}_2\): approximately 14,85 г.
Если у вас есть еще вопросы или нужно более детальное объяснение, я всегда помогу!
