Давайте внимательно разберем вашу задачу и выполним все необходимые шаги для ее решения.
Шаг 1: Определение реакции окисления натрия
Сначала натрий (Na) реагирует с кислородом (O₂) из воздуха, образуя оксид натрия (Na₂O). Уравнение реакции будет следующим:
[
4 , \text{Na} + \text{O}_2 \rightarrow 2 , \text{Na}_2\text{O}
]
Шаг 2: Определение количества моль натрия
Нам известна масса натрия: 4,6 г. Для нахождения количества моль натрия используем формулу:
[
n = \frac{m}{M}
]
где ( n ) — количество моль, ( m ) — масса (г), ( M ) — молярная масса (г/моль).
Молярная масса натрия (Na) составляет примерно 23 г/моль. Подсчитаем количество моль натрия:
[
n_{Na} = \frac{4.6 , \text{г}}{23 , \text{г/моль}} \approx 0.2 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определение количества моль оксида натрия
Согласно уравнению реакции, 4 моль натрия дают 2 моль оксида натрия (Na₂O). Следовательно, количество моль Na₂O можно расчитать по пропорции:
[
n_{Na2O} = \frac{2}{4} \cdot n_{Na} = \frac{1}{2} \cdot 0.2 , \text{моль} = 0.1 , \text{моль}
]
Шаг 4: Получение гидроксида натрия
Na₂O образует гидроксид натрия (NaOH) в реакции с водой:
[
\text{Na}_2\text{O} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 , \text{NaOH}
]
Это уравнение показывает, что 1 моль Na₂O реагирует с 1 моль H₂O, чтобы образовать 2 моль NaOH. Таким образом, если у нас 0.1 моль Na₂O, то получим:
[
n_{NaOH} = 2 \cdot n_{Na2O} = 2 \cdot 0.1 , \text{моль} = 0.2 , \text{моль}
]
Шаг 5: Определение массы гидроксида натрия
Теперь давайте рассчитаем массу натрия гидроксида (NaOH). Молярная масса NaOH составляет примерно 40 г/моль:
[
m_{NaOH} = n_{NaOH} \cdot M_{NaOH} = 0.2 , \text{моль} \cdot 40 , \text{г/моль} = 8 , \text{г}
]
Шаг 6: Реакция с сульфатом меди (II)
При добавлении раствора сульфата меди (II) (CuSO₄) к раствору NaOH происходит реакция с образованием осадка гидроксида меди (II) (Cu(OH)₂):
[
\text{CuSO}_4 + 2 , \text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4
]
Шаг 7: Определение количества образовавшегося осадка
Каждый моль CuSO₄ требует 2 моль NaOH. Соответственно, при использовании 0.2 моль NaOH, мы получим:
[
n_{CuSO4} = \frac{n_{NaOH}}{2} = \frac{0.2 , \text{моль}}{2} = 0.1 , \text{моль}
]
При образовании 0.1 моль Cu(OH)₂, его масса составит:
Молярная масса Cu(OH)₂ составляет примерно 97 г/моль:
[
m_{Cu(OH)2} = n_{Cu(OH)2} \cdot M_{Cu(OH)2} = 0.1 , \text{моль} \cdot 97 , \text{г/моль} = 9.7 , \text{г}
]
Ответ
В результате реакции образуется 9.7 г осадка гидроксида меди (II).
Если есть дополнительные вопросы или необходимость в разъяснениях по какой-либо части решения, не стесняйтесь спрашивать!
