Раствор, содержащий 0,15 моль сульфата цинка слили с раствором, содержащим 28 г гидроксида калия. Какова масса образовавшегося осадка?
Давайте подробно решим эту задачу шаг за шагом.
Шаг 1: Записать реакции и понять суть задачи
Нам даны два раствора:
- Раствор сульфата цинка (ZnSO₄), содержит 0,15 моль вещества.
- Раствор гидроксида калия (KOH), массой 28 г.
При соединении этих растворов может произойти реакция осаждения гидроксида цинка (Zn(OH)₂), если гидроксид калия в избытке.
Реакция:
\[
Zn^{2+} + 2OH^- \rightarrow Zn(OH)_2 (осадок)
\]
Шаг 2: Вычислить количество моль гидроксида калия
Молярная масса KOH:
\[
K = 39\,г/моль,\quad O = 16\,г/моль,\quad H = 1\,г/моль
\]
\[ Молярная масса\ KOH = 39 + 16 + 1 = 56\,г/моль \]
Количество моль KOH:
\[
n_{KOH} = \frac{28\,г}{56\,г/моль} = 0,5\,моль
\]
Шаг 3: Определить, сколько ионов OH⁻ есть в растворе
В 0,5 моль KOH — всего 0,5 моль OH⁻, потому что на каждый моль KOH — одна моль OH⁻.
Шаг 4: Определить, сколько ионов Zn²⁺ нужно для реакции
В реакции для каждого моль Zn²⁺ требуется 2 моль OH⁻, чтобы полностью осадить цинк как Zn(OH)₂.
Количество цинковых ионов — 0,15 моль, то есть требуется:
\[
2 \times 0,15 = 0,3\,моль \,OH^-
\]
Поскольку в растворе есть 0,5 моль OH⁻, а для реакции с цинком требуется только 0,3 моль, осадок полностью прореагирует — цинк полностью осадится.
Шаг 5: Определение массы осадка Zn(OH)₂
Молярная масса цинка:
\[
Zn = 65\,г/моль
\]
Молярная масса гидроксида цинка:
\[
Zn(OH)_2 = 65 + 2 \times (16 + 1) = 65 + 2 \times 17 = 65 + 34 = 99\,г/моль
\]
Масса осадка:
\[
m_{Zn(OH)_2} = n_{Zn(OH)_2} \times M_{Zn(OH)_2}
\]
Так как цинк полностью осаждается, количество моль Zn(OH)₂ — это такое же, как и цинка: 0,15 моль.
Следовательно,
\[
m_{осадка} = 0,15 \times 99\,г/моль = 14,85\,г
\]
Итог:
Масса образовавшегося осадка гидроксида цинка – примерно 14,85 г.
Если нужны дополнительные объяснения или проверка — обращайтесь!
