Раствор, содержащий 0,15 моль сульфата цинка, слили с раствором, содержащим 28 г гидроксида калия. Какова масса образовавшегося осадка?
Давайте подробно разберем задачу.
Дано:
- Количество сульфата цинка: 0,15 моль (ZnSO₄)
- Масса гидроксида калия: 28 г (KOH)
Задача: определить массу осадка, то есть, масса выпавшего осадка, который образуется при реакции.
Шаг 1. Записать уравнение реакции
Цинконат (ZnSO₄) и гидроксид калия (KOH) могут реагировать следующим образом:
\[ \text{ZnSO}_4 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \downarrow + \text{K}_2\text{SO}_4 \]
— здесь образуется гидроксид цинка, который — осадок, и сульфат калия в растворе.
Осадок — это гидроксид цинка (Zn(OH)₂).
Шаг 2. Определить количество веществ, реагирующих
- ZnSO₄ — 0,15 моль.
- KOH — 28 г.
Найдем количество вещества KOH:
\[ \text{Молярная масса KOH} \approx 56,1 \text{ г/моль} \]
Тогда:
\[ n_{\text{KOH}} = \frac{28\, \text{г}}{56,1\, \text{г/моль}} \approx 0,499\, \text{моль} \]
Шаг 3. Взаимодействие веществ
По уравнению реакции:
\[ \text{ZnSO}_4 + 2\text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 + \text{K}_2\text{SO}_4 \]
видно, что на 1 моль ZnSO₄ требуется 2 моль KOH для полного взаимодействия.
Проверим, достаточно ли KOH:
- Для 0,15 моль ZnSO₄ нужно 2 * 0,15 = 0,30 моль KOH.
- А у нас есть 0,499 моль KOH, то есть КOH в избытке.
Значит, полностью все 0,15 моль ZnSO₄ прореагируют.
Шаг 4. Найти массу осадка — Zn(OH)₂
Молярная масса гидроксида цинка (Zn(OH)₂):
\[ M_{\text{Zn(OH)}_2} = M_{\text{Zn}} + 2 \times M_{\text{OH}} = 65,4 + 2 \times 17,0 = 65,4 + 34 = 99,4\, \text{г/моль} \]
Масса осадка:
\[ m_{\text{осадка}} = n_{\text{Zn(OH)}_2} \times M_{\text{Zn(OH)}_2} \]
Поскольку 1 моль ZnSO₄ даёт 1 моль Zn(OH)₂:
\[ n_{\text{Zn(OH)}_2} = 0,15\, \text{моль} \]
Следовательно,
\[ m_{\text{осадка}} = 0,15 \times 99,4 \approx 14,91\, \text{г} \]
Ответ:
Масса образовавшегося осадка гидроксида цинка составляет примерно 14,9 г.
