Алюминиевую пластинку внесли в 480 мл 10 % раствора (ρ = 1,11 г/мл) сульфата меди(II). После того, как треть сульфата меди(II) вступила в реакцию, пластинку вынули из раствора. Вычислите на сколько изменилась масса пластинки (в граммах), а также установите массовую долю сульфата меди(II) (в %) в полученном растворе.
Давайте разберемся с этой задачей поэтапно.
1. **Определим массу раствора:**
У нас есть 480 мл 10 % раствора сульфата меди(II). Плотность раствора равна 1,11 г/мл.
Масса раствора можно вычислить по формуле:
\[
\text{Масса раствора} = \text{Объем} \times \text{Плотность} = 480 \, \text{мл} \times 1,11 \, \text{г/мл} = 532,8 \, \text{г}
\]
2. **Вычислим массу сульфата меди(II) в растворе:**
Поскольку раствор 10%, это значит, что 10 % от общей массы раствора составляют соли сульфата меди(II):
\[
\text{Масса сульфата меди(II)} = 0,10 \times 532,8 \, \text{г} = 53,28 \, \text{г}
\]
3. **Определим, сколько сульфата меди(II) вступило в реакцию:**
После того, как треть сульфата меди(II) вступила в реакцию, мы можем вычислить массу сульфата меди(II), которая реагировала:
\[
\text{Масса, вступившая в реакцию} = \frac{1}{3} \times 53,28 \, \text{г} = 17,76 \, \text{г}
\]
4. **Вычисляем оставшуюся массу сульфата меди(II) в растворе:**
\[
\text{Оставшаяся масса сульфата меди(II)} = 53,28 \, \text{г} - 17,76 \, \text{г} = 35,52 \, \text{г}
\]
5. **Теперь определим, как изменилась масса алюминиевой пластинки:**
Поскольку алюминий реагирует с сульфатом меди(II) и образует медь, добавляя массу к пластинке, то к массе пластинки добавится масса меди. Молярная масса сульфата меди(II) (CuSO₄) около 160 г/моль, а молярная масса меди (Cu) около 63,5 г/моль.
Из одного моля сульфата меди(II) получается 1 моль меди. Следовательно, исходя из прореагировавшего количества сульфата меди(II):
\[
\text{Масса меди, образованная в реакции} = 17,76 \, \text{г} \times \left(\frac{63,5 \, \text{г/моль}}{160 \, \text{г/моль}}\right) = 7,01 \, \text{г}
\]
Таким образом, масса алюминиевой пластинки изменится на 7,01 г.
6. **Теперь определим массовую долю оставшегося сульфата меди(II) в растворе:**
Общая масса раствора после реакции остается равной:
\[
\text{Масса раствора после реакции} = 532,8 \, \text{г} + 7,01 \, \text{г} = 539,81 \, \text{г}
\]
Теперь вычислим массовую долю сульфата меди(II):
\[
\text{Массовая доля сульфата меди(II)} = \left(\frac{35,52 \, \text{г}}{539,81 \, \text{г}}\right) \times 100 \approx 6,57\%
\]
Таким образом, измененная масса пластинки составляет 7,01 г, а массовая доля сульфата меди(II) в полученном растворе составляет около 6,57%.
