Для решения данной задачи нам нужно использовать закон сохранения массы и уравнения химических реакций. Рассмотрим задачу пошагово.
Шаг 1: Определение реакции
Когда раствор сульфата меди (II) ((\text{CuSO}_4)) реагирует с раствором гидроксида калия ((\text{KOH})), происходит следующая реакция:
[
\text{CuSO}_4 + 2 \text{KOH} \rightarrow \text{Cu(OH)}_2 \downarrow + \text{K}_2\text{SO}_4
]
Здесь (\text{Cu(OH)}_2) (гидроксид меди (II)) образует осадок, поэтому мы будем вычислять массу именно этого осадка.
Шаг 2: Вычисление количества вещества KOH
Для начала нам нужно найти количество вещества (моль) гидроксида калия, который мы добавили. Используем формулу:
[
n = \frac{m}{M}
]
где:
- (n) — количество вещества в молях,
- (m) — масса в граммах,
- (M) — молярная масса.
Молярная масса ( \text{KOH} ):
- Калий (K) = 39 г/моль,
- Кислород (O) = 16 г/моль,
- Водород (H) = 1 г/моль.
Таким образом, молярная масса KOH:
[
M = 39 + 16 + 1 = 56 \text{ г/моль}
]
Теперь можем посчитать количество вещества KOH:
[
n(\text{KOH}) = \frac{11.2 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 0.2 \text{ моль}
]
Шаг 3: Найти количество вещества Cu(OH)₂
Согласно уравнению реакции, на 1 моль (\text{CuSO}_4) требуется 2 моль (\text{KOH}). Это значит, что количество образующегося (\text{Cu(OH)}_2) можно найти по соотношению:
[
n(\text{Cu(OH)}_2) = \frac{n(\text{KOH})}{2} = \frac{0.2}{2} = 0.1 \text{ моль}
]
Шаг 4: Вычисление массы осадка Cu(OH)₂
Теперь нам нужно рассчитать массу осадка (\text{Cu(OH)}_2). Для этого найдем его молярную массу.
Молярная масса ( \text{Cu(OH)}_2 ):
- Медь (Cu) = 63.5 г/моль,
- Гидроксид (OH) = 17 г/моль, следовательно, для двух OH:
[
M = 63.5 + 2 \times 17 = 63.5 + 34 = 97.5 \text{ г/моль}
]
Теперь найдем массу (\text{Cu(OH)}_2):
[
m(\text{Cu(OH)}_2) = n(\text{Cu(OH)}_2) \times M(\text{Cu(OH)}_2) = 0.1 \text{ моль} \times 97.5 \text{ г/моль} = 9.75 \text{ г}
]
Ответ
Таким образом, масса образовавшегося осадка (\text{Cu(OH)}_2) составляет (9.75) г.
