Раствор, содержащий 0,15 моль сульфата цинка, слили с раствором, содержащим 28 г гидроксида калия. Какова масса образовавшегося осадка?
Давайте подробно разберем задачу и найдем массу образовавшегося осадка.
Дано:
- Мольность сульфата цинка (\( \text{ZnSO}_4 \)) — 0,15 моль.
- Масса гидроксида калия (\( \text{KOH} \)) — 28 г.
Что нужно найти: масса образовавшегося осадка.
Шаг 1. Записать реакции и понять, что образуется
При соединении раствора с цинком и раствора с гидроксидом калия возможна следующая реакция:
\[ \text{Zn}^{2+} + 2 \text{OH}^- \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \downarrow \]
Здесь образуется осадок гидроксида цинка (\( \text{Zn(OH)}_2 \)).
Шаг 2. Определить количество веществ в каждом растворе
Известно:
- Количество цинката \(\text{ZnSO}_4\): 0,15 моль (его ионы \(\text{Zn}^{2+}\) вступают в реакцию).
Вот важное уточнение:
- В растворе с \(\text{ZnSO}_4\) содержится 0,15 моль \(\text{Zn}^{2+}\).
- В растворе с \( \text{KOH} \) есть \(28\, \text{г}\).
Шаг 3. Определить количество веществ в растворе с \(\text{KOH}\)
Молярная масса \( \text{KOH} \):
\[ M(\text{KOH}) = 39 + 16 + 1 = 56\, \text{г/моль} \]
Количество молей \( \text{KOH} \):
\[ n(\text{KOH}) = \frac{28\, \text{г}}{56\, \text{г/моль}} = 0,5\, \text{моль} \]
Шаг 4. Определить лимитирующий реагент
Реакция идет по уравнению:
\[ \text{Zn}^{2+} + 2 \text{OH}^- \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 \]
Из 0,15 моль \(\text{Zn}^{2+}\) нужно 0,30 моль \(\text{OH}^-\) для полного осаждения.
В растворе с \(\text{KOH}\):
- Есть 0,5 моль \(\text{OH}^-\).
Поскольку 0,5 моль больше, чем 0,30 моль, потребуется только 0,30 моль \(\text{OH}^-\). Следовательно, цинка полностью осадится, а излишек щёлочи останется.
Шаг 5. Рассчитать массу образовавшегося осадка
- Количество моль гидроксида цинка, образующегося:
\[ n(\text{Zn(OH)}_2) = n(\text{Zn}^{2+}) = 0,15\, \text{моль} \]
- Молярная масса гидроксида цинка:
\[ M(\text{Zn(OH)}_2) = M(\text{Zn}) + 2 \times M(\text{OH}) = 65 + 2 \times (16 + 1) = 65 + 34 = 99\, \text{г/моль} \]
- Масса осадка:
\[ m(\text{Zn(OH)}_2) = n \times M = 0,15\, \text{моль} \times 99\, \text{г/моль} = 14,85\, \text{г} \]
Ответ:
Масса образовавшегося осадка \( \text{Zn(OH)}_2 \) составляет 14,85 г.
Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснение, — пишите!
