Дано:
- Масса раствора хлорида меди (II) = 104,5 г.
- Массовая доля хлорида меди (II) (CuCl2) = 32,3%.
- Уменьшение массы оловянной пластинки = 5,5 г.
Найти: массовую долю хлорида меди (II) в растворе по окончании реакции.
Решение:
1. Найдем массу хлорида меди (II) в исходном растворе:
м(CuCl2) = 32,3% от 104,5 г = 0,323 × 104,5 г = 33,8 г.
2. Найдем массу воды в растворе:
м(воды) = масса раствора - масса CuCl2 = 104,5 г - 33,8 г = 70,7 г.
3. Уменьшение массы оловянной пластинки обозначает, что на пластинке образовалась медь. Проводим расчет осевшей меди:
По уравнению реакции:
Sn + CuCl2 → SnCl2 + Cu.
4. Масса осевшей меди равна уменьшению массы оловянной пластинки:
м(Cu) = 5,5 г.
5. Теперь найдем количество меди в молях:
Молярная масса Cu = 63,55 г/моль.
n(Cu) = м(Cu) / М(Cu) = 5,5 г / 63,55 г/моль ≈ 0,0865 моль.
6. Согласно уравнению реакции, количество нерасходованного хлорида меди (II) в растворе равно:
n(CuCl2) = n(Cu) = 0,0865 моль.
7. Найдем массу хлорида меди, которая образовалась, используя молярную массу:
Молярная масса CuCl2 = 63,55 (Cu) + 2 × 35,45 (Cl) = 134,45 г/моль.
м(CuCl2) реактивированного = n(Cu) × М(CuCl2) = 0,0865 моль × 134,45 г/моль ≈ 11,6 г.
8. Найдем массу хлорида меди (II) в результате реакции:
м(CuCl2) оставшегося = начальная масса CuCl2 - масса CuCl2 реактивированного
м(CuCl2) оставшегося = 33,8 г - 11,6 г ≈ 22,2 г.
9. Теперь найдем новую массу раствора после реакции:
м(раствора) после реакции = масса воды + масса оставшегося CuCl2 = 70,7 г + 22,2 г = 92,9 г.
10. Теперь найдем массовую долю хлорида меди (II) в растворе по окончании реакции:
массовая доля = м(CuCl2) оставшегося / м(раствора) после реакции × 100% = 22,2 г / 92,9 г × 100% ≈ 23,88%.
Ответ:
Массовая доля хлорида меди (II) в растворе по окончании реакции составляет примерно 23,88%.