Раствор, содержащий 0,15 моль сульфата цинка слили с раствором, содержащим 28 г гидроксида калия. Какова масса образовавшегося осадка?

Давайте решим задачу по шагам, чтобы определить массу образовавшегося осадка — сульфата цинка (ZnSO₄).

Шаг 1. Записать уравнение реакции

При взаимодействии сульфата цинка с гидроксидом калия образуется осадок — сульфат цинка (ZnSO₄). В случае, если в задаче речь идет об осадке, то, скорее всего, имеется в виду осадок гидроксида цинка (Zn(OH)₂). Однако в условии указано «масса образовавшегося осадка», и в контексте реакции между сульфатом и гидроксидом обычно образуются гидроксид цинка и сульфат калия.

Реакция: \[ ZnSO_4 + 2KOH \rightarrow Zn(OH)_2 (осадок) + K_2SO_4 \]

Следовательно, осадок — это гидроксид цинка (Zn(OH)₂).

Шаг 2. Определить реакцию и соотношения

Из уравнения видно, что на 1 моль сульфата цинка (ZnSO₄) требуется 2 моль гидроксида калия (KOH):

\[ ZnSO_4 + 2KOH \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + K_2SO_4 \]

Следовательно:

• 1 моль ZnSO₄ даст 1 моль гидроксида цинка (Zn(OH)₂).

Шаг 3. Вычислить, сколько гидроксида калия было в растворе

Дано: масса KOH — 28 г.

Молярная масса KOH: \[ M_{KOH} = 39 + 16 + 1 = 56\, г/моль \]

Количество моль KOH: \[ n_{KOH} = \frac{28\, г}{56\, г/моль} = 0.5\, моль \]

Шаг 4. Определить, сколько сульфата цинка было в растворе

Дано: 0,15 моль сульфата цинка.

Уравнение реакции показывает, что для полного осаждения гидроксида цинка нужно 2 моль KOH на 1 моль ZnSO₄.

Посчитаем, сколько моль Zn(OH)₂ получится из этих веществ:

• Из 0,15 моль ZnSO₄ (если реакции идет полностью),
• На 1 моль ZnSO₄ требуется 2 моль KOH.

Проверим, хватит ли водного раствора KOH: \[ 0.5\, моль\, KOH \text{ против } 2 \times 0.15\, моль = 0.3\, моль \]

Так как у нас есть только 0.5 моль KOH, а для полного реагирования нужно 0.3 моль — достаточно. Значит, гидроксида цинка образуется в полном объеме из 0,15 моль ZnSO₄.

Шаг 5. Найти массу осадка Zn(OH)₂

Молярная масса Zn(OH)₂: \[ M_{Zn(OH)_2} = 65.4 + (16 + 1) \times 2 = 65.4 + 34 = 99.4\, г/моль \]

Количество молей Zn(OH)₂ равно количеству ZnSO₄: \[ n_{Zn(OH)_2} = 0.15\, моль \]

Масса осадка: \[ m_{Zn(OH)_2} = n_{Zn(OH)_2} \times M_{Zn(OH)_2} = 0.15 \times 99.4\, г = 14.91\, г \]

Ответ:

Масса образовавшегося осадка — гидроксида цинка (Zn(OH)₂) — составляет примерно 14.9 грамм.