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
