Давайте подробно решим задачу вместе.
Задача:
Создали раствор, содержащий 0,15 моль сульфата цинка (ZnSO₄), и добавили к нему 28 г гидроксида калия (KOH). Нам нужно определить массу образовавшегося осадка.
Шаг 1: Записать химическое уравнение реакции
Рассмотрим реакцию между цинкатом (ZnSO₄) и гидроксидом калия (KOH):
\[ \text{ZnSO}_4 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \downarrow + \text{K}_2\text{SO}_4 \]
Здесь цинк (II) сулфат реагирует с гидроксидом калия, образуя гидроксид цинка (осадок) и растворимый сульфат калия.
Шаг 2: Определить, сколько гидроксида калия есть в растворе
Масса KOH = 28 г
Молярная масса KOH:
\[ M_{KOH} = 39\,(\text{K}) + 16\,(\text{O}) + 1\,(\text{H}) = 56\,\text{г/моль} \]
Количество молей KOH:
\[ n_{KOH} = \frac{28\,\text{г}}{56\,\text{г/моль}} = 0,5\,\text{моль} \]
Шаг 3: Определить, сколько цинка есть в растворе
Дано: Моль цинката — 0,15 моль (это количество и есть цинка, поскольку 1 моль ZnSO₄ содержит 1 моль Zn).
Шаг 4: Рассчитать, сколько гидроксида требуется для полного осаждения
Со стехиометрией реакции:
\[ \text{ZnSO}_4 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \downarrow + \text{K}_2\text{SO}_4 \]
Для 1 моля цинка требуется 2 моля KOH.
Объем гидроксида калия:
- Молей KOH — 0,5, значит, теоретически, для полного осаждения цинка нужно 2 × 0,15 = 0,3 моль KOH.
Факт: у нас есть 0,5 моль KOH — этого более чем достаточно для полного осаждения цинка.
Шаг 5: Определить массу осадка — гидроксида цинка
Все 0,15 моль цинка осадятся, потому что KOH в избытке.
Масса гидроксида цинка:
Молярная масса Zn(OH)₂:
\[ M_{Zn(OH)_2} = 65,4\,(\text{Zn}) + 2 \times 17\,(\text{OH}) = 65,4 + 34 = 99,4\,\text{г/моль} \]
Масса осадка:
\[ m_{осадка} = 0,15\,\text{моль} \times 99,4\,\text{г/моль} \approx 14,91\,\text{г} \]
Ответ:
Масса образовавшегося осадка гидроксида цинка — примерно 14,91 г.
Если нужно — я могу подготовить более развернутый ответ или объяснить подробнее любой из шагов.