Раствор, содержащий 0,15 моль сульфата цинка, слили с раствором, содержащим 28 г гидроксида калия. Какова масса образовавшегося осадка?
Давайте решим задачу пошагово, чтобы определить массу образовавшегося осадка.
Дано:
- Количество сульфата цинка: 0,15 моль (ZnSO₄)
- Масса гидроксида калия: 28 г (KOH)
Шаг 1: Написание уравнения реакции
При взаимодействии сульфата цинка с гидроксидом калия происходит образование осадка гидроксида цинка (Zn(OH)₂):
\[ \mathrm{ZnSO_4 + 2\,KOH \rightarrow Zn(OH)_2 \downarrow + K_2SO_4} \]
Из уравнения видно:
- 1 моль ZnSO₄ реагирует с 2 моль KOH, образуя 1 моль осадка Zn(OH)₂.
Шаг 2: Вычисление количества вещества KOH
Молярная масса KOH:
\[ M_{KOH} = 39\,(\text{K}) + 16\,(\text{O}) + 1\,(\text{H}) = 56\, \text{г/моль} \]
Количество вещества KOH в 28 г:
\[ n_{KOH} = \frac{28\, \text{г}}{56\, \text{г/моль}} = 0,5\, \text{моль} \]
Шаг 3: Определение, сколько вещества реагирует
Из уравнения реакции:
\[ \text{1 моль ZnSO}_4 \ → \text{требуется 2 моль KOH} \]
Значит, на 0,15 моль ZnSO₄ потребуется:
\[ n_{KOH\,требуется} = 0,15 \times 2 = 0,3\, \text{моль} \]
Есть 0,5 моль KOH, а для реакции нужно только 0,3 моль, значит KOH в избытке, и реакция завершится полностью.
Шаг 4: Определение количества осадка Zn(OH)₂
Из стехиометрии реакции:
- 1 моль ZnSO₄ дает 1 моль Zn(OH)₂
Следовательно, 0,15 моль ZnSO₄ образует:
\[ n_{Zn(OH)_2} = 0,15\, \text{моль} \]
Шаг 5: Вычисление массы осадка
Молярная масса Zn(OH)₂:
\[ M_{Zn(OH)_2} = 65\,(\text{Zn}) + 2 \times 17\,(\text{OH}) = 65 + 34 = 99\, \text{г/моль} \]
Масса осадка:
\[ m_{Zn(OH)_2} = 0,15 \times 99 = 14,85\, \text{г} \]
Ответ:
Масса образовавшегося осадка гидроксида цинка — 14,85 г.
