5. Рассчитайте массу осадка нерастворимого основания, которое образуется при осаждении ионов меди Си²+ из рас- твора сульфата меди (избыток) раствором гидроксида натрия массой 80г, с массовой долей щелочи 8,7%
Для расчета массы осадка нерастворимого основания (гидроксида меди Cu(OH)₂), который образуется при взаимодействии ионов меди (Cu²⁺) с гидроксидом натрия (NaOH), необходимо выполнить следующие шаги.
Найдем массу гидроксида натрия в растворе: \[ m_{\text{NaOH}} = m_{\text{раствора}} \times \frac{w_{\text{NaOH}}}{100\%} \] где:
- \(m_{\text{раствора}} = 80 \, \text{г}\)
- \(w_{\text{NaOH}} = 8.7\%\)
Подставляем значения: \[ m_{\text{NaOH}} = 80 \, \text{г} \times \frac{8.7}{100} = 6.96 \, \text{г} \]
Найдем количество молей NaOH: Молярная масса NaOH приблизительно равна 40 г/моль: \[ n_{\text{NaOH}} = \frac{m_{\text{NaOH}}}{M_{\text{NaOH}}} = \frac{6.96 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} \approx 0.174 \, \text{моль} \]
Напишем уравнение реакции осаждения: \[ \text{Cu}^{2+} + 2 \, \text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + 2 \, \text{Na}^+ \] Из уравнения видно, что для 1 моль Cu²⁺ требуется 2 моль NaOH. Следовательно, количество Cu²⁺ будет в два раза меньше, чем количество NaOH: \[ n_{\text{Cu}^{2+}} = \frac{n_{\text{NaOH}}}{2} = \frac{0.174 \, \text{моль}}{2} \approx 0.087 \, \text{моль} \]
Найдем массу осадка Cu(OH)₂: Молярная масса Cu(OH)₂ составляет:
- Cu: 63.5 г/моль
- O: 16 г/моль (2 O, значит 32 г)
- H: 1 г/моль (2 H, значит 2 г)
Итого: \[ M_{\text{Cu(OH)}_2} = 63.5 + 32 + 2 = 97.5 \, \text{г/моль} \]
Теперь можно найти массу осадка: \[ m_{\text{Cu(OH)}_2} = n_{\text{Cu(OH)}_2} \times M_{\text{Cu(OH)}_2} = 0.087 \, \text{моль} \times 97.5 \, \text{г/моль} \approx 8.49 \, \text{г} \]
Таким образом, масса осадка нерастворимого основания Cu(OH)₂ составляет приблизительно 8.49 г.
