Чтобы решить задачу, необходимо выполнить несколько шагов.
Записать уравнение реакции. Реакция между гидроксидом натрия (NaOH) и сульфатом меди (CuSO₄) проходит с образованием гидроксида меди (Cu(OH)₂) и сульфата натрия (Na₂SO₄): \[ CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 + Na_2SO_4 \]
Рассчитать количество вещества сульфата меди. Для этого используем формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где \(n\) — количество вещества, \(m\) — масса вещества, \(M\) — молярная масса.
Молярная масса \(CuSO_4\):
- Cu: 63.5 г/моль
- S: 32.1 г/моль
- O: 16 г/моль * 4 = 64 г/моль
- Общая молярная масса: 63.5 + 32.1 + 64 = 159.6 г/моль.
Теперь, подставим массу сульфата меди: \[ n_{CuSO_4} = \frac{55.5 \, \text{г}}{159.6 \, \text{г/моль}} \approx 0.348 \, \text{моль}. \]
Определить количество гидроксида меди, образующегося в реакции. Согласно уравнению реакции, на 1 моль \(CuSO_4\) получается 1 моль \(Cu(OH)_2\); следовательно, количество образовавшегося гидроксида меди: \[ n_{Cu(OH)_2} = n_{CuSO_4} = 0.348 \, \text{моль}. \]
Рассчитать массу гидроксида меди. Молярная масса Cu(OH)₂:
- Cu: 63.5 г/моль
- O: 16 г/моль * 2 = 32 г/моль
- H: 1 г/моль * 2 = 2 г/моль
- Общая молярная масса: 63.5 + 32 + 2 = 97.5 г/моль.
Теперь найдём теоретическую массу \(Cu(OH)₂\): \[ m_{Cu(OH)_2} = n_{Cu(OH)_2} \times M_{Cu(OH)_2} = 0.348 \, \text{моль} \times 97.5 \, \text{г/моль} \approx 34.0 \, \text{г}. \]
Учесть выход продукта. Если выход составляет 65%, то масса реально полученного гидроксида меди будет: \[ m_{\text{реаль}} = m_{Cu(OH)_2} \times \frac{65}{100} = 34.0 \, \text{г} \times 0.65 \approx 22.1 \, \text{г}. \]
Таким образом, масса гидроксида меди, образовавшегося при реакции, составляет приблизительно 22.1 г.