Рассчитайте массу осадка, полученного при взаимодействии гидроксида калия массой 8,4 г и сульфата кобальта массой 3,1 г.

Для расчета массы осадка, полученного при взаимодействии гидроксида калия (KOH) и сульфата кобальта (CoSO₄), необходимо сначала определить химическую реакцию, которая происходит между этими веществами, а затем использовать молекулярные массы для расчетов.

1. Напишем химическое уравнение реакции:

Гидроксид калия (KOH) реагирует с сульфатом кобальта (CoSO₄) с образованием осадка сульфата калия (K₂SO₄) и гидроксида кобальта (Co(OH)₂). Уравнение реакции выглядит так:

$\text{CoSO₄ (aq)} + 2 \text{KOH (aq)} \rightarrow \text{Co(OH)₂ (s)} + \text{K₂SO₄ (aq)}$

2. Найдем молекулярные массы веществ:

• Молекулярная масса KOH = 39,1 (K) + 16 (O) + 1 (H) = 56,1 г/моль.

• Молекулярная масса CoSO₄ = 58,9 (Co) + 32 (S) + 4 × 16 (O) = 154,9 г/моль.

• Молекулярная масса Co(OH)₂ = 58,9 (Co) + 2 × 16 (O) + 2 × 1 (H) = 92,9 г/моль.

3. Рассчитаем количество вещества (моли) каждого из реагентов:

Для гидроксида калия:
$n(\text{KOH}) = \frac{8,4 \, \text{г}}{56,1 \, \text{г/моль}} = 0,149 \, \text{моль}$

Для сульфата кобальта:
$n(\text{CoSO₄}) = \frac{3,1 \, \text{г}}{154,9 \, \text{г/моль}} = 0,020 \, \text{моль}$

4. Определим, какой из реагентов ограничивает реакцию:

Из уравнения реакции видно, что на 1 моль сульфата кобальта требуется 2 моль гидроксида калия. То есть, для 0,020 моль CoSO₄ необходимо:
$0,020 \, \text{моль} \times 2 = 0,040 \, \text{моль} \, \text{KOH}$

У нас есть 0,149 моль KOH, что в 3,7 раза больше необходимого количества. Следовательно, реакцию ограничивает сульфат кобальта (CoSO₄).

5. Рассчитаем массу осадка (Co(OH)₂):

Так как ограничивающим реагентом является сульфат кобальта, то количество осадка будет зависеть от количества CoSO₄. Из уравнения видно, что 1 моль CoSO₄ образует 1 моль Co(OH)₂. Таким образом, 0,020 моль CoSO₄ даст 0,020 моль Co(OH)₂.

Масса Co(OH)₂:
$m(\text{Co(OH)₂}) = 0,020 \, \text{моль} \times 92,9 \, \text{г/моль} = 1,86 \, \text{г}$

Ответ:

Масса осадка гидроксида кобальта (Co(OH)₂), образующегося в результате реакции, составляет 1,86 г.