Для решения задачи о взаимодействии 3% раствора нитрата меди с гидроксидом натрия, нам нужно сначала определить количество вещества нитрата меди в растворе, а затем узнать, какой осадок образуется и в каком количестве.
Определим состав раствора:
- 300 г 3% раствора нитрата меди (Cu(NO₃)₂) содержит: \[ m_{\text{раствора}} = 300 \text{ г} \] \[ c = 3\% \implies m_{\text{Cu(NO₃)₂}} = 300 \text{ г} \times 0.03 = 9 \text{ г} \]
Молярная масса нитрата меди (Cu(NO₃)₂):
- Молярная масса Cu = 63.5 г/моль
- Молярная масса N = 14 г/моль, и в составе 2 атома N → 14 г/моль × 2 = 28 г/моль
- Молярная масса O = 16 г/моль, и в составе 6 атомов O → 16 г/моль × 6 = 96 г/моль
- Общая молярная масса: \[ M_{\text{Cu(NO₃)₂}} = 63.5 + 28 + 96 = 187.5 \text{ г/моль} \]
Посчитаем количество вещества нитрата меди: \[ n_{\text{Cu(NO₃)₂}} = \frac{m_{\text{Cu(NO₃)₂}}}{M_{\text{Cu(NO₃)₂}}} = \frac{9 \text{ г}}{187.5 \text{ г/моль}} \approx 0.048 \text{ моль} \]
Реакция образования осадка:
- Реакция между нитратом меди и гидроксидом натрия: \[ \text{Cu(NO₃)₂} + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)₂} \downarrow + 2 \text{NaNO₃} \]
- Из уравнения реакции видно, что на 1 моль нитрата меди образуется 1 моль гидроксида меди (Cu(OH)₂), который является осадком.
Количество осадка (Cu(OH)₂):
- Опираясь на стехиометрию реакции, количество Cu(OH)₂ будет равно количеству Cu(NO₃)₂: \[ n_{\text{Cu(OH)₂}} = n_{\text{Cu(NO₃)₂}} = 0.048 \text{ моль} \]
Молярная масса гидроксида меди (Cu(OH)₂):
- Молярная масса Cu(OH)₂ = 63.5 + 2(16 + 1) = 63.5 + 34 = 97.5 г/моль.
Масса осадка Cu(OH)₂: \[ m_{\text{Cu(OH)₂}} = n_{\text{Cu(OH)₂}} \times M_{\text{Cu(OH)₂}} = 0.048 \text{ моль} \times 97.5 \text{ г/моль} \approx 4.68 \text{ г} \]
Таким образом, масса выпавшего осадка Cu(OH)₂ составляет примерно 4.68 г.
