Для решения этой задачи начнем с того, что определим состав веществ, которые у нас есть.
Определим количество сульфата меди (CuSO₄):
- У нас есть 250 г 8% раствора гидроксида натрия (NaOH). Это значит, что в этом растворе содержится 8 г NaOH на 100 г раствора.
- Рассчитаем массу гидроксида натрия в 250 г растворе: \[ \text{масса NaOH} = \frac{8 \text{ г}}{100 \text{ г}} \times 250 \text{ г} = 20 \text{ г} \]
Запишем уравнение реакции между сульфатом меди и гидроксидом натрия: \[ \text{CuSO}_4 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 + \text{Na}_2\text{SO}_4 \] Из этого уравнения видно, что для реакции с 1 моль CuSO₄ нужно 2 моля NaOH.
Посчитаем количество вещества NaOH:
- Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль.
- Найдем количество вещества NaOH в 20 г: \[ n(\text{NaOH}) = \frac{20 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль} \]
Теперь найдем количество вещества CuSO₄: Поскольку для полной реакции необходимо 2 моль NaOH на 1 моль CuSO₄, мы можем посчитать максимум возможное количество CuSO₄: \[ n(\text{CuSO}_4) = \frac{n(\text{NaOH})}{2} = \frac{0.5 \text{ моль}}{2} = 0.25 \text{ моль} \]
Теперь найдем массу образовавшегося оксида меди (CuO):
- Сначала найдем количество вещества CuO, которое образуется. Оксид меди (CuO) образуется при осадке медного(II) гидроксида, который затем теряет воду. Для образования 1 моль Cu(OH)₂ получается 1 моль CuO.
- Следовательно, количество вещества CuO также будет составлять 0.25 моль.
Молярная масса CuO:
- Cu = 63.5 г/моль, O = 16 г/моль.
- Молярная масса CuO = 63.5 + 16 = 79.5 г/моль.
Теперь найдем массу CuO: \[ \text{масса CuO} = n(\text{CuO}) \times M(\text{CuO}) = 0.25 \text{ моль} \times 79.5 \text{ г/моль} = 19.875 \text{ г} \approx 19.88 \text{ г} \]
Таким образом, масса образовавшегося оксида меди составляет приблизительно 19.88 г.