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 вещества сульфата цинка (\( \mathrm{ZnSO_4} \)) — 0,15 моль.
- Масса гидроксида калия (\( \mathrm{KOH} \)) — 28 г.
Нам нужно найти массу образовавшегося осадка.
Шаг 1. Определение реакции
При смешивании раствора с сульфатом цинка и раствора гидроксида калия происходит реакция осаждения:
\[ \mathrm{ZnSO_4} + 2 \mathrm{KOH} \rightarrow \mathrm{Zn(OH)_2} \downarrow + \mathrm{K_2SO_4} \]
Вывод:
Образуется осадок гидроксида цинка (\( \mathrm{Zn(OH)_2} \)).
Шаг 2. Найти количество вещества \( \mathrm{KOH} \)
Масса \( \mathrm{KOH} = 28\,\text{г} \).
Молярная масса \( \mathrm{KOH} \): \[ \mathrm{K} = 39\,\text{г/моль}, \quad \mathrm{O} = 16\,\text{г/моль}, \quad \mathrm{H} = 1\,\text{г/моль} \] \[ \mathrm{M(KOH)} = 39 + 16 + 1 = 56\,\text{г/моль} \]
Количество вещества \( \mathrm{KOH} \): \[ n_{\mathrm{KOH}} = \frac{\text{масса}}{\text{ММ}} = \frac{28}{56} = 0,5\,\text{моль} \]
Шаг 3. Определить, какая реакция ограничивающая
Реакция идет по следующему соотношению:
\[ \mathrm{ZnSO_4} + 2\,\mathrm{KOH} \rightarrow \mathrm{Zn(OH)_2} + \mathrm{K_2SO_4} \]
- На 1 моль \( \mathrm{ZnSO_4} \) нужно 2 моль \( \mathrm{KOH} \).
- У нас есть 0,15 моль \( \mathrm{ZnSO_4} \).
- Для полного реагирования потребуется: \[ 0,15 \times 2 = 0,3\,\text{моль} \, \mathrm{KOH} \]
Но у нас есть 0,5 моль \( \mathrm{KOH} \).
Выходит, \( \mathrm{ZnSO_4} \) — ограничивающий реагент, и реакции полностью пройдут на основе 0,15 моль \( \mathrm{ZnSO_4} \).
Шаг 4. Определить количество осадка \( \mathrm{Zn(OH)_2} \)
Из уравнения реакции:
- 1 моль \( \mathrm{ZnSO_4} \) дает 1 моль \( \mathrm{Zn(OH)_2} \).
Следовательно, 0,15 моль \( \mathrm{ZnSO_4} \) образует:
\[ 0,15\,\text{моль} \, \mathrm{Zn(OH)_2} \]
Шаг 5. Рассчитать массу осадка
Молярная масса \( \mathrm{Zn(OH)_2} \):
\[ \mathrm{Zn} = 65\,\,\text{г/моль} \] \[ \mathrm{O} = 16\,\,\text{г/моль} \] \[ \mathrm{H} = 1\,\,\text{г/моль} \]
Масса \( \mathrm{Zn(OH)_2} \):
\[ \mathrm{M}(\mathrm{Zn(OH)_2}) = 65 + 2 \times (16 + 1) = 65 + 2 \times 17 = 65 + 34 = 99\,\text{г/моль} \]
Масса осадка:
\[ m = n \times \mathrm{M} = 0,15 \times 99 = 14,85\,\text{г} \]
Ответ:
Масса образовавшегося осадка \( \mathrm{Zn(OH)_2} \) — approximately 14,85 г.
Если есть дополнительные вопросы или требуется более подробное объяснение, пишите!
