Найдите массу осадка (в г), который образуется при взаимодействии 120 г сульфата меди(II) с 480 г 15%-ного раствора гидроксида натрия. В ответе укажите только число с точностью до…
Найдите массу осадка (в г), который образуется при взаимодействии 120 г сульфата меди(II) с 480 г 15%-ного раствора гидроксида натрия. В ответе укажите только число с точностью до десятых. Например, 12,3
Для решения задачи давайте следовать пошагово.
Укажите основные вещества и их реакции.
Сульфат меди(II) (CuSO₄) при реакции с гидроксидом натрия (NaOH) образует осадок гидроксида меди(II) (Cu(OH)₂) и натрийсульфат (Na₂SO₄) по следующему уравнению реакции:\[ CuSO₄ + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)₂ (с) + Na₂SO₄ \]
Определите количество веществ.
Начнем с определения, сколько веществ у нас есть. Нам дана 120 г сульфата меди(II) и 480 г 15%-ного раствора гидроксида натрия.- Найдем массу NaOH в 480 г раствора: \[ \text{Масса NaOH} = 480 \, \text{г} \times 0,15 = 72 \, \text{г} \]
Рассчитаем молекулы исходных веществ.
Теперь найдем количество молей сульфата меди(II) и гидроксида натрия.Молярная масса CuSO₄ (сульфат меди(II)): \[ \text{Molar mass of } CuSO₄ = 63.5 + 32.1 + (4 \times 16) = 159.6 \, \text{г/моль} \]
Моль CuSO₄: \[ n_{CuSO₄} = \frac{120 \, \text{г}}{159.6 \, \text{г/моль}} \approx 0.751 \, \text{моль} \]
Молярная масса NaOH (гидроксид натрия): \[ \text{Molar mass of } NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{г/моль} \]
Моль NaOH: \[ n_{NaOH} = \frac{72 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 1.8 \, \text{моль} \]
Определение лимитирующего реагента.
По уравнению реакции видно, что на 1 моль CuSO₄ требуется 2 моль NaOH. Таким образом, найдем, сколько моль NaOH нужно для 0.751 моль CuSO₄: \[ n_{NaOH, необходимый} = 0.751 \, \text{моль} \times 2 = 1.502 \, \text{моль} \]У нас есть 1.8 моль NaOH, что означает, что CuSO₄ является лимитирующим реагентом.
Вычисление массы осадка.
У нас образуется 1 моль Cu(OH)₂ на каждый моль CuSO₄. Поэтому, для 0.751 моль CuSO₄ образуется 0.751 моль Cu(OH)₂. Теперь найдем массу Cu(OH)₂:- Молярная масса Cu(OH)₂: \[ \text{Molar mass of } Cu(OH)₂ = 63.5 + (2 \times (16 + 1)) = 97.5 \, \text{г/моль} \]
- Масса осадка: \[ m_{Cu(OH)₂} = n_{Cu(OH)₂} \times \text{Molar mass of } Cu(OH)₂ = 0.751 \, \text{моль} \times 97.5 \, \text{г/моль} \approx 73.3 \, \text{г} \]
Ответ: 73,3
