Давайте решим задачу пошагово, чтобы понять, как вычислить массу осадка и количество вещества образующегося осадка при взаимодействии 160 г 15% раствора сульфата меди(II) с избытком гидроксида натрия.
Шаг 1. Запишем дано:
- Масса раствора CuSO₄ = 160 г
- Процентное содержание CuSO₄ в растворе = 15%
Шаг 2. Найдём массу растворенного сульфата меди(II) (CuSO₄):
\[ m_{CuSO₄} = \frac{15}{100} \times 160\,г = 24\,г \]
Шаг 3. Найдём число вещества CuSO₄:
Молярная масса CuSO₄:
\[ M_{Cu} = 63.5\,г/моль, \quad M_{S} = 32\,г/моль, \quad M_{O} = 16\,г/моль \]
\[ M_{CuSO₄} = 63.5 + 32 + (4 \times 16) = 63.5 + 32 + 64 = 159.5\,г/моль \]
Теперь считаем количество вещества:
\[ n_{CuSO₄} = \frac{m_{CuSO₄}}{M_{CuSO₄}} = \frac{24}{159.5} \approx 0.1505\,\text{моль} \]
Шаг 4. Реакция между сульфатом меди(II) и гидроксидом натрия:
\[ CuSO₄ + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4 \]
- Осадком является гидроксид меди(II) Cu(OH)₂.
Молярные соотношения:
- 1 моль CuSO₄ даёт 1 моль Cu(OH)₂.
Следовательно, количество вещества Cu(OH)₂ равно количеству CuSO₄:
\[ n_{Cu(OH)_2} = n_{CuSO₄} \approx 0.1505\,\textоль \]
Шаг 5. Вычисляем массу полученного осадка Cu(OH)₂:
Молярная масса Cu(OH)₂:
\[ M_{Cu(OH)_2} = 63.5 + (2 \times (16 + 1)) = 63.5 + 34 = 97.5\,г/моль \]
Масса осадка:
\[ m_{Cu(OH)_2} = n_{Cu(OH)_2} \times M_{Cu(OH)_2} \approx 0.1505 \times 97.5 \approx 14.68\,г \]
Ответ:
- Масса образовавшегося осадка Cu(OH)₂ ≈ 14.68 г
- Количество вещества осадка: 0.1505 моль