Чтобы решить задачу, нам нужно сначала изучить химическую реакцию и установить соотношения между реагентами и продуктами.
Реакция между гидроксидом калия (KOH) и сульфатом меди(II) (CuSO₄) выглядит так:
\[ 2KOH + CuSO₄ \rightarrow Cu(OH)₂ + K₂SO₄ \]
Согласно уравнению реакции, 2 молекулы гидроксида калия реагируют с 1 молекулой сульфата меди(II), образуя 1 молекулу гидроксида меди(II) и 1 молекулу сульфата калия (K₂SO₄).
Теперь давайте найдем, сколько молей сульфата калия образуется из 3,48 г K₂SO₄. Для этого нам нужно знать молярную массу сульфата калия.
Молярная масса K₂SO₄:
- Калий (K): 39,1 г/моль (2 атома) = \( 2 \times 39,1 = 78,2 \) г/моль
- Сера (S): 32,1 г/моль (1 атом) = 32,1 г/моль
- Кислород (O): 16,0 г/моль (4 атома) = \( 4 \times 16,0 = 64,0 \) г/моль
Суммируем молярные массы:
\[ 78,2 + 32,1 + 64,0 = 174,3 \text{ г/моль} \]
Теперь вычислим количество молей K₂SO₄ в 3,48 г:
\[ n(K₂SO₄) = \frac{m}{M} = \frac{3,48 \, \text{г}}{174,3 \, \text{г/моль}} \approx 0,0200 \, \text{моль} \]
По уравнению реакции видно, что 1 моль K₂SO₄ образуется из 2 моль KOH. Значит, количество молей KOH, которое прореагировало, будет:
\[ n(KOH) = 2 \times n(K₂SO₄) = 2 \times 0,0200 \approx 0,0400 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу гидроксида калия. Молярная масса KOH:
- Калий (K): 39,1 г/моль
- Кислород (O): 16,0 г/моль
- Водород (H): 1,0 г/моль
Суммируем молярные массы:
\[ 39,1 + 16,0 + 1,0 = 56,1 \, \text{г/моль} \]
Теперь рассчитываем массу KOH:
\[ m(KOH) = n(KOH) \times M(KOH) = 0,0400 \, \text{моль} \times 56,1 \, \text{г/моль} \approx 2,24 \, \text{г} \]
Таким образом, масса гидроксида калия, прореагировавшая с сульфатом меди(II), составляет примерно 2,24 г.
