Для решения задачи о получении массы осадка мы можем использовать закон сохранения массы и данные о реакциях. В данном случае мы рассматриваем реакцию между гидроксидом калия (KOH) и хлоридом меди (II) (CuCl₂).
- Определим количество вещества KOH и CuCl₂.
Для этого нам нужно рассчитать количество гидроксида калия и хлорида меди в реагентах.
Гидроксид калия: 10% раствор KOH означает, что в 100 г раствора содержится 10 г KOH. В 200 г 10% раствора содержится: \[ \text{Масса KOH} = \frac{10\%}{100\%} \times 200\,г = 20\,г\, KOH \]
Рассчитаем число молей KOH: \[ \text{M(KOH)} = 56.11\, г/моль \quad (\text{из расчётов, молярная масса KOH}) \] \[ n_{KOH} = \frac{20\,г}{56.11\, г/моль} \approx 0.356\, моль \]
Хлорид меди (II): 20% раствор CuCl₂ означает, что в 100 г раствора содержится 20 г CuCl₂. В 150 г 20% раствора содержится: \[ \text{Масса CuCl₂} = \frac{20\%}{100\%} \times 150\,г = 30\,г\, CuCl₂ \]
Рассчитаем число молей CuCl₂: \[ \text{M(CuCl₂)} = 134.45 + 2 \times 35.45 = 205.35\, г/моль \] \[ n_{CuCl₂} = \frac{30\,г}{205.35\, г/моль} \approx 0.146\, моль \]
- Реакция: Реакция между KOH и CuCl₂ протекает по уравнению: \[ 2 KOH + CuCl₂ \rightarrow Cu(OH)₂ \downarrow + 2 KCl \]
Из уравнения видно, что на 2 моль KOH требуется 1 моль CuCl₂ для образования 1 моль осадка Cu(OH)₂.
- Определим, сколько осадка образуется: Так как у нас 0.356 моль KOH, то для реакции с 0.146 моль CuCl₂ нам нужно: \[ n_{KOH} = 2 \times n_{CuCl₂} \Rightarrow 2 \times 0.146\, моль = 0.292\, моль\,KOH \] Так как 0.356 моль KOH больше, чем 0.292 моль, то KOH в избытке.
Теперь найдем, сколько Cu(OH)₂ образуется. В реакции образуется 1 моль Cu(OH)₂ на 1 моль CuCl₂: \[ n_{Cu(OH)₂} = n_{CuCl₂} = 0.146\, моль \]
- Расчет массы осадка Cu(OH)₂: Теперь найдем массу осадка. Молярная масса Cu(OH)₂: \[ \text{M(Cu(OH)₂)} = 63.55 + 2 \times 17.01 = 97.57\, г/моль \] Теперь можем рассчитать массу осадка: \[ m_{Cu(OH)₂} = n_{Cu(OH)₂} \times M(Cu(OH)₂) = 0.146\, моль \times 97.57\, г/моль \approx 14.26\, г \]
Итак, при взаимодействии 200 г 10% раствора гидроксида калия и 150 г 20% раствора хлорида меди (II) образуется осадок массой примерно 14.26 г.
