Рассчитайте массу гидроксида натрия, который потребуется для реакции с раствором сульфата меди массой 480 г и массовой долей 5% для того, чтобы полностью осадить ионы меди
Для того чтобы рассчитать массу гидроксида натрия (NaOH), необходимую для реакции с сульфатом меди (CuSO₄), начнем с определения количества меди в растворе.
Определим массу меди в растворе: Масса сульфата меди (CuSO₄) = 480 г
Массовая доля сульфата меди = 5%Масса CuSO₄ в растворе = 0.05 × 480 г = 24 г
Составим химическое уравнение реакции: Сульфат меди реагирует с гидроксидом натрия:
\[ \text{CuSO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 \]
Из уравнения видно, что 1 моль CuSO₄ реагирует с 2 моль NaOH для полного осаждения меди.
Выясним, сколько молей CuSO₄ содержится в 24 г: Молярная масса CuSO₄:
- Cu: 63.5 г/моль
- S: 32 г/моль
- O₄: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
Общая молярная масса CuSO₄ = 63.5 + 32 + 64 = 159.5 г/моль
Количество молей CuSO₄ в 24 г:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{24\, \text{г}}{159.5\, \text{г/моль}} \approx 0.150\, \text{моль} \]
Рассчитаем количество NaOH, необходимое для реакции: Согласно уравнению реакции, для полного осаждения меди потребуется в 2 раза больше моль NaOH:
\[ n_{\text{NaOH}} = 2 \times n_{\text{CuSO}_4} = 2 \times 0.150 \approx 0.300\, \text{моль} \]
Определим массу NaOH: Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
Масса NaOH:
\[ m_{\text{NaOH}} = n \times M = 0.300\, \text{моль} \times 40\, \text{г/моль} = 12\, \text{г} \]
Таким образом, для полного осаждения ионов меди из 480 г раствора сульфата меди с массой долей 5% потребуется 12 граммов гидроксида натрия.
