Давайте детально разберёмся с задачей и определим массу осадка, выпавшего при взаимодействии 20%-го раствора сульфата меди (CuSO₄) с раствором гидроксида натрия (NaOH).
Шаг 1: Определение содержания вещества в растворе
- Сначала нам надо найти массу сульфата меди (CuSO₄) в 240 г 20%-го раствора. \[ \text{Масса CuSO₄} = \text{масса раствора} \times \text{концентрация} = 240 \, \text{г} \times 0.20 = 48 \, \text{г} \]
Шаг 2: Вычисление количества молей сульфата меди
Теперь найдем количество молей сульфата меди. Для этого нам нужна молярная масса CuSO₄.
- Моляльная масса CuSO₄:
- Cu: 63.5 г/моль
- S: 32.1 г/моль
- O (4): 4 × 16.0 г/моль = 64.0 г/моль \[ \text{ММ CuSO₄} = 63.5 + 32.1 + 64.0 = 159.6 \, \text{г/моль} \]
- Моляльная масса CuSO₄:
Теперь находим количество молей CuSO₄: \[ n(\text{CuSO₄}) = \frac{\text{масса CuSO₄}}{\text{ММ CuSO₄}} = \frac{48 \, \text{г}}{159.6 \, \text{г/моль}} \approx 0.300 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Реакция с гидроксидом натрия
Запишем уравнение реакции: \[ \text{CuSO₄} + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4 \] Из уравнения видно, что 1 моль сульфата меди реагирует с 2 моль гидроксида натрия, образуя 1 моль осадка Cu(OH)₂.
Исходя из этого, количество Cu(OH)₂, образующегося из 0.300 моль CuSO₄: \[ n(\text{Cu(OH)}_2) = n(\text{CuSO₄}) = 0.300 \, \text{моль} \]
Шаг 4: Масса осадка
Теперь найдем массу осадка Cu(OH)₂. Для этого нам нужна молярная масса Cu(OH)₂.
- Моляльная масса Cu(OH)₂:
- Cu: 63.5 г/моль
- O (2): 2 × 16.0 г/моль = 32.0 г/моль
- H (2): 2 × 1.0 г/моль = 2.0 г/моль \[ \text{ММ Cu(OH)}_2 = 63.5 + 32.0 + 2.0 = 97.5 \, \text{г/моль} \]
- Моляльная масса Cu(OH)₂:
Теперь можем вычислить массу осадка: \[ \text{Масса Cu(OH)}_2 = n(\text{Cu(OH)}_2) \times \text{ММ Cu(OH)}_2 = 0.300 \, \text{моль} \times 97.5 \, \text{г/моль} \approx 29.25 \, \text{г} \]
Ответ
Следовательно, масса осадка Cu(OH)₂, выпавшего при взаимодействии 240 г 20%-го раствора сульфата меди с раствором гидроксида натрия, составляет примерно 29.25 г.