Давайте решим задачу по шагам и подробно объясним каждый этап.
1. Запишем реакции и данные задачи:
- Раствор содержит 0,15 моль сульфата цинка (ZnSO₄).
- В другой раствор добавляем 28 г гидроксида калия (КОН).
- В результате реакции образуется осадок — цинк(II) гидроксид, который выпадает в осадок.
2. Реакция между цинктыми солями и гидроксидом:
Цинк(II) сульфат — ZnSO₄
Гидроксид калия — KOH
Реакция:
[ \text{ZnSO}_4 + 2,\text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \downarrow + \text{K}_2\text{SO}_4 ]
То есть, цинк(II) гидроксид (Zn(OH)₂) — это осадок, который образуется.
3. Определяем количество веществ:
- Моль цинка, присутствующего в растворе: 0,15 моль.
- Масса гидроксида калия: 28 г.
- Молярная масса KOH: примерно 56 г/моль
(К = 39, Г = 1, О = 16, значит: 39 + 1 + 16 = 56).
Количество гидроксида калия в моль:
[ n_{KOH} = \frac{28,\text{г}}{56,\text{г/моль}} = 0,5,\text{моль} ]
4. Определяем лимитирующий реагент:
На 1 моль Zn²⁺ требуется 2 моль KOH для реакции.
У нас есть: 0,15 моль Zn²⁺ и 0,5 моль KOH.
Для реакции с 0,15 моль Zn²⁺ нужно:
[ 0,15 \times 2 = 0,3,\text{моль KOH} ]
У нас есть 0,5 моль KOH, а нужно только 0,3 моль.
Следовательно, KOH в избытке, а цинк — лимитирующий реагент.
Все 0,15 моль Zn²⁺ прореагируют с KOH.
5. Расчет массы осадка Zn(OH)₂:
0,15 моль Zn²⁺ образуют осадок Zn(OH)₂ по реакции.
Молярная масса Zn(OH)₂:
Zn = 65, (скорректируем для точности, более точное значение 65,4 г/моль)
OH = 17, (16 + 1)
Итого:
[ M_{Zn(OH)_2} = 65.4 + 2 \times 17 = 65.4 + 34 = 99.4,\text{г/моль} ]
Масса осадка:
[ m = n \times M = 0,15,\text{моль} \times 99.4,\text{г/моль} \approx 14.91,\text{г} ]
Практически это очень близко к одному из ответов — 14,85 г.
6. Итог:
Наиболее подходящий ответ: 14,85 г
Ответ: 14,85 г
Если хотите, я могу помочь ещё с более точными расчетами или объяснить другие моменты!
