дано:
- массовая доля сульфата меди(II) в насыщенном растворе при 10 °C = 14,8%
- массовая доля сульфата меди(II) в насыщенном растворе при 90 °C = 39,1%
- масса раствора при 90 °C = 560 г
найти:
- масса осадка пентагидрата сульфата меди(II), который выпадет при охлаждении раствора
решение:
1. Вычислим массу сульфата меди(II) в насыщенном растворе при 90 °C:
m(CuSO4) = (массовая доля / 100) * масса раствора
m(CuSO4 при 90 °C) = (39,1 / 100) * 560 г
m(CuSO4 при 90 °C) = 0,391 * 560 г
m(CuSO4 при 90 °C) = 218,96 г
2. Вычислим массу сульфата меди(II) в насыщенном растворе при 10 °C:
m(CuSO4 при 10 °C) = (14,8 / 100) * масса раствора
Чтобы найти массу раствора при 10 °C, используем массу сульфата меди(II) и соотношение массы раствора:
Обозначим массу раствора при 10 °C как m(раствора при 10 °C). Нам нужно определить массу воды, которая может растворить эту соль.
Для этого учитываем, что:
14,8% от m(раствора при 10 °C) = m(CuSO4 при 10 °C)
Поскольку m(CuSO4 при 10 °C) = m(CuSO4 при 90 °C) - масса выпавшего осадка,
тогда m(CuSO4 при 10 °C) = x, и мы знаем, что:
14,8/100 * m(раствора при 10°C) = x
3. Теперь можем выразить массу раствора при 10 °C через известные значения:
x = 14,8 / 100 * m(раствора при 10 °C
Учитывая, что при понижении температуры часть соли осаждается:
масса CuSO4 осадка = масса CuSO4 при 90 °C - масса CuSO4 при 10 °C
4. Таким образом, чтобы найти массу осадка, найдем разницу между массами:
m(осадка) = m(CuSO4 при 90 °C) - m(CuSO4 при 10 °C)
Но сначала найдем m(раствора при 10 °C):
Обозначим массу раствора при 10 °C как y:
14,8 / 100 * y = m(CuSO4 при 10 °C)
Применяем ту же пропорцию и получаем:
m(CuSO4 при 10 °C) = 0,148 * y.
После подстановки:
m(осадка) = 218,96 г - 0,148 * y
5. Мы знаем, что при 10 °C:
y = (m(CuSO4 при 10 °C) / 0,148),
и поскольку y = 560 г, чтобы найти массу осадка:
m(осадка) = 218,96 г - 0,148*560 г / 0,148
= 218,96 - 148 г = 70,96 г.
ответ:
Масса осадка пентагидрата сульфата меди(II), который выпадет при охлаждении раствора, составляет примерно 70,96 г.