Какова масса щелочи (в граммах), оставшейся после реакции, если к раствору сульфата цинка массой 48,3 г добавлен раствор KOH массой 112 г? Запишите ответ с точностью до десятых. Ответ: 44,8 г. Каким образом можно получить такой результат?
Belochka
Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение реакции между раствором сульфата цинка (ZnSO4) и раствором гидроксида калия (KOH). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[ZnSO4 + 2KOH \rightarrow Zn(OH)2 + K2SO4\]
Из уравнения видно, что одна молекула сульфата цинка реагирует с двумя молекулами гидроксида калия, образуя одну молекулу гидроксида цинка и одну молекулу сульфата калия.
Для начала расчитаем количество вещества сульфата цинка и гидроксида калия, используя формулу:
\[n = \frac{m}{M}\]
где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса, \(M\) - молярная масса.
Молярная масса сульфата цинка (ZnSO4) составляет 161,4 г/моль, а молярная масса гидроксида калия (KOH) равна 56,1 г/моль.
Для сульфата цинка:
\[n_{ZnSO4} = \frac{m_{ZnSO4}}{M_{ZnSO4}} = \frac{48.3 \ г}{161.4 \ г/моль} \approx 0.299 \ моль\]
Для гидроксида калия:
\[n_{KOH} = \frac{m_{KOH}}{M_{KOH}} = \frac{112 \ г}{56.1 \ г/моль} \approx 1.996 \ моль\]
Из уравнения реакции видно, что мольное отношение ZnSO4 к KOH равно 1:2. То есть, для полного расчета реагентов, нам требуется в два раза больше моль гидроксида калия, чем моль сульфата цинка.
Поскольку у нас мольное отношение KOH к Zn(OH)2 равно 2:1, то с учетом полного расчета реагентов мы получим:
\[n_{KOH} = 2 \times n_{Zn(OH)2}\]
Теперь, используя это соотношение, найдем количество вещества гидроксида цинка:
\[n_{Zn(OH)2} = \frac{n_{KOH}}{2} = \frac{1.996 \ моль}{2} = 0.998 \ моль\]
Из расчетов видно, что после реакции образуется 0.998 моль гидроксида цинка.
Теперь найдем массу гидроксида цинка, используя формулу:
\[m_{Zn(OH)2} = n_{Zn(OH)2} \times M_{Zn(OH)2}\]
где \(M_{Zn(OH)2}\) - молярная масса гидроксида цинка, равная 99.4 г/моль.
\[m_{Zn(OH)2} = 0.998 \ моль \times 99.4 \ г/моль = 99.2 \ г\]
Однако, задача просит найти массу оставшейся щелочи. То есть, нам нужно вычесть массу гидроксида цинка от массы гидроксида калия, который мы использовали.
\[m_{остаток} = m_{KOH} - m_{Zn(OH)2} = 112 \ г - 99.2 \ г = 12.8 \ г\]
Итак, масса оставшейся щелочи составляет 12.8 г.
Однако, в задаче указано, что ответ должен быть записан с точностью до десятых. Поэтому округлим полученное значение до одного десятого:
\[m_{остаток} \approx 12.8 \ г \approx 12.8 \ г.\]
Таким образом, масса щелочи, оставшейся после реакции, составляет 12.8 г.
\[ZnSO4 + 2KOH \rightarrow Zn(OH)2 + K2SO4\]
Из уравнения видно, что одна молекула сульфата цинка реагирует с двумя молекулами гидроксида калия, образуя одну молекулу гидроксида цинка и одну молекулу сульфата калия.
Для начала расчитаем количество вещества сульфата цинка и гидроксида калия, используя формулу:
\[n = \frac{m}{M}\]
где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса, \(M\) - молярная масса.
Молярная масса сульфата цинка (ZnSO4) составляет 161,4 г/моль, а молярная масса гидроксида калия (KOH) равна 56,1 г/моль.
Для сульфата цинка:
\[n_{ZnSO4} = \frac{m_{ZnSO4}}{M_{ZnSO4}} = \frac{48.3 \ г}{161.4 \ г/моль} \approx 0.299 \ моль\]
Для гидроксида калия:
\[n_{KOH} = \frac{m_{KOH}}{M_{KOH}} = \frac{112 \ г}{56.1 \ г/моль} \approx 1.996 \ моль\]
Из уравнения реакции видно, что мольное отношение ZnSO4 к KOH равно 1:2. То есть, для полного расчета реагентов, нам требуется в два раза больше моль гидроксида калия, чем моль сульфата цинка.
Поскольку у нас мольное отношение KOH к Zn(OH)2 равно 2:1, то с учетом полного расчета реагентов мы получим:
\[n_{KOH} = 2 \times n_{Zn(OH)2}\]
Теперь, используя это соотношение, найдем количество вещества гидроксида цинка:
\[n_{Zn(OH)2} = \frac{n_{KOH}}{2} = \frac{1.996 \ моль}{2} = 0.998 \ моль\]
Из расчетов видно, что после реакции образуется 0.998 моль гидроксида цинка.
Теперь найдем массу гидроксида цинка, используя формулу:
\[m_{Zn(OH)2} = n_{Zn(OH)2} \times M_{Zn(OH)2}\]
где \(M_{Zn(OH)2}\) - молярная масса гидроксида цинка, равная 99.4 г/моль.
\[m_{Zn(OH)2} = 0.998 \ моль \times 99.4 \ г/моль = 99.2 \ г\]
Однако, задача просит найти массу оставшейся щелочи. То есть, нам нужно вычесть массу гидроксида цинка от массы гидроксида калия, который мы использовали.
\[m_{остаток} = m_{KOH} - m_{Zn(OH)2} = 112 \ г - 99.2 \ г = 12.8 \ г\]
Итак, масса оставшейся щелочи составляет 12.8 г.
Однако, в задаче указано, что ответ должен быть записан с точностью до десятых. Поэтому округлим полученное значение до одного десятого:
\[m_{остаток} \approx 12.8 \ г \approx 12.8 \ г.\]
Таким образом, масса щелочи, оставшейся после реакции, составляет 12.8 г.
Знаешь ответ?