Дано:
- Масса 10%-ного раствора гидроксида натрия (NaOH) = 280 г
- Масса медного купороса (CuSO4) = 75 г
- Концентрация раствора NaOH = 10%
- Масса медного купороса = 75 г
Найти:
- Массу образовавшегося продукта и его название.
Решение:
1. Определим массу гидроксида натрия в растворе:
- Масса NaOH = 280 г × 0,10 = 28 г
2. Найдем количество моль гидроксида натрия:
- Молекулярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
- Количество моль NaOH = 28 г / 40 г/моль = 0,7 моль
3. Найдем количество моль медного купороса:
- Молекулярная масса CuSO4 = 63,5 (Cu) + 32 (S) + 4 × 16 (O) = 63,5 + 32 + 64 = 159,5 г/моль
- Количество моль CuSO4 = 75 г / 159,5 г/моль = 0,47 моль
4. Запишем уравнение реакции:
CuSO4 + 2 NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4
Из уравнения видно, что 1 моль CuSO4 реагирует с 2 моль NaOH, образуя 1 моль Cu(OH)2 и Na2SO4.
5. Определим лимитирующий реагент:
- Для 0,47 моль CuSO4 потребуется 0,47 моль × 2 = 0,94 моль NaOH
- Поскольку у нас есть только 0,7 моль NaOH, NaOH является лимитирующим реагентом.
6. Найдем количество моль Cu(OH)2, которое образуется:
- Количество моль Cu(OH)2 = 0,7 моль NaOH / 2 = 0,35 моль
7. Найдем массу Cu(OH)2:
- Молекулярная масса Cu(OH)2 = 63,5 (Cu) + 2 × (16 + 1) (OH) = 63,5 + 2 × 17 = 97,5 г/моль
- Масса Cu(OH)2 = 0,35 моль × 97,5 г/моль = 34,125 г
8. После прокаливания Cu(OH)2 разлагается на CuO и H2O:
Cu(OH)2 → CuO + H2O
Молекулярная масса CuO = 63,5 (Cu) + 16 (O) = 79,5 г/моль
- Масса CuO = 0,35 моль × 79,5 г/моль = 12,825 г
Ответ:
Масса образовавшегося продукта (CuO) составляет 12,825 г.