Для решения задачи начнем с анализа условия. Необходимо рассчитать массу осадка, образующегося при реакции сульфата меди (II) с раствором едкого натра (NaOH). Рассмотрим шаги подробно.
Шаг 1: Определение состава раствора
10%-ный раствор сульфата меди (II) (CuSO₄) означает, что в 100 г раствора содержится 10 г CuSO₄. Значит в 24 г раствора содержится:
[
\text{Масса CuSO₄} = \frac{10 , \text{г}}{100 , \text{г}} \times 24 , \text{г} = 2.4 , \text{г}
]
Шаг 2: Рассчитаем количество молей сульфата меди (II)
Теперь найдем количество молей сульфата меди (II). Молярная масса CuSO₄ составляет:
- Cu (медная) = 63.5 г/моль
- S (сера) = 32.1 г/моль
- O₄ (кислород) = 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
Общая молярная масса CuSO₄:
[
M_{CuSO₄} = 63.5 + 32.1 + 64 = 159.6 , \text{г/моль}
]
Теперь найдем количество молей:
[
n_{CuSO₄} = \frac{m_{CuSO₄}}{M_{CuSO₄}} = \frac{2.4 , \text{г}}{159.6 , \text{г/моль}} \approx 0.0150 , \text{моль}
]
Шаг 3: Уравнение реакции
Сульфат меди (II) реагирует с едким натром, и в результате этой реакции образуется нерастворимый гидроксид меди (II):
[
\text{CuSO₄} + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{Na}_2\text{SO}_4
]
Гидроксид меди (II) образует осадок.
Шаг 4: Рассчитаем массу осадка Cu(OH)₂
Согласно уравнению реакции, 1 моль CuSO₄ дает 1 моль Cu(OH)₂. У нас 0.0150 моль CuSO₄, следовательно, получим столько же молей Cu(OH)₂:
[
n_{Cu(OH)2} = n{CuSO₄} = 0.0150 , \text{моль}
]
Теперь найдем молярную массу гидроксида меди (II):
- Cu = 63.5 г/моль
- O (кислород) = 16 г/моль × 2 = 32 г/моль
- H (водород) = 1 г/моль × 2 = 2 г/моль
Общая молярная масса Cu(OH)₂:
[
M_{Cu(OH)_2} = 63.5 + 32 + 2 = 97.5 , \text{г/моль}
]
Теперь можем рассчитать массу образовавшегося осадка:
[
m_{Cu(OH)2} = n{Cu(OH)2} \times M{Cu(OH)_2} = 0.0150 , \text{моль} \times 97.5 , \text{г/моль} \approx 1.4625 , \text{г}
]
Шаг 5: Ответ
Таким образом, масса осадка, образующегося при реакции, составляет примерно 1.46 г.
Итак, ответ на задачу:
[
\text{массa осадка} \approx 1.46 , \text{г}
]
