Насыщенный при 50°С раствор сульфата меди(II) охладили до 20°С. Выпавший в осадок кристаллогидрат (CuSO4⋅5H2O) отделили и в раствор соли ненадолго поместили железную пластину, что привело к уменьшению массы раствора на 0,96 г. Далее в полученный раствор прилили 136,5 г 15%-ного раствора иодоводородной кислоты, после чего в этом растворе не осталось ни катионов меди, ни иодид- ионов. Вычислите массу кристаллогидрата, выпавшего в осадок при охлаждении исходного раствора до 20°C, если растворимость сульфата меди в пересчете на безводную соль при 50°С составляет 34 г, а при 20°С – 20 г на 100 г воды. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Необходимо написать все уравнения реакций, которые указаны в условии задачи. Сначала найдем количество осажденного кристаллогидрата. Для этого вычтем растворимое количество сульфата меди при 20°C (20 г) из исходного количества соли (34 г). Получим, что осаждено 14 г кристаллогидрата. \[CuSO_4(aq) + 5H_2O(I) -> CuSO_4·5H_2O(s)\] Далее, проведем реакцию между медью и иодоводородной кислотой: \[Cu(s) + 2H^+ + 2I^- -> Cu^{2+} + 2I^- + H_2\uparrow\] Масса раствора уменьшилась на 0,96 г в результате взаимодействия Cu с H^+, что соответствует 0,01 моль H^+. Следовательно, было образовано 0,005 моль Cu^{2+}. Исходя из этого, масса Cu в CuSO_4·5H_2O составляет 0,16 г. \[0,01 моль H^+ = 0,005 моль Cu^{2+} -> 0,005 моль Cu -> 0,16 г Cu \] Ответ: масса кристаллогидрата равна 14 г.