Дано: ω(CuSO4)=2%, m(раствора)=160 г
Найти: m(Cu(OH)2)-?, n(NaOH)-?
Решение
1 способ
1. Вычисляем массу сульфата меди (II) в растворе:
m(CuSO4)=m(раствора)•ω(CuSO4):100%=160 г • 2% : 100%=3,2 г
2. Вычисляем количество вещества сульфата меди (II) массой 3,2 г по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
Mr(CuSO4)=Ar(Cu)+Ar(S)+4•Ar(O)=64+32+4•16=160, поэтому M(CuSO4)=160 г/моль
n(CuSO4)=m(CuSO4)/M(CuSO4)=3,2 г : 160 г/моль=0,02 моль
3. Запишем уравнению реакции:
CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2↓
По уравнению реакции n(CuSO4):n(NaOH):n(Cu(OH)2)=1:2:1, поэтому
n(Cu(OH)2)=n(CuSO4)=0,02 моль
n(NaOH)=n(CuSO4)•2=0,02 моль•2=0,04 моль
4. Вычисляем массу осадка количеством вещества 0,02 моль по формуле: m=n•M.
Mr(Cu(OH)2)=Ar(Cu)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=64+2•16+2•1=98, поэтому M(Cu(OH)2)=98 г/моль
m(Cu(OH)2)=n(Cu(OH)2)•M(Cu(OH)2)=0,02 моль • 98 г/моль=1,96 г
2 способ
1. Вычисляем массу сульфата меди (II) в растворе:
m(CuSO4)=m(раствора)•ω(CuSO4):100%=160 г • 2% : 100%=3,2 г
2. Составим химическое уравнение:
3,2 г х моль у г
CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2↓
160 г 2 моль 98 г
Над формулами соединений CuSO4, NaOH и Cu(OH)2 записываем вычисленную массу соли (3,2 г), неизвестное количество вещества гидроксида натрия и неизвестную массу гидроксида (х моль и у г соответственно), а под формулами соединений ― количество вещества и массу соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении.
Mr(CuSO4)=Ar(Cu)+Ar(S)+4•Ar(O)=64+32+4•16=160, поэтому M(CuSO4)=160 г/моль, масса 1 моль=160 г
Mr(Cu(OH)2)=Ar(Cu)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=64+2•16+2•1=98, поэтому M(Cu(OH)2)=98 г/моль, масса 1 моль=98 г
х=n(NaOH)=3,2 г • 2 моль : 160 г=0,04 моль
у=m(Cu(OH)2)=3,2 г • 98 г : 160 г=1,96 г
Ответ: m(NaOH)=1,96 г, n(Cu(OH)2)=0,04 моль