Номер 1, страница 98, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•1. Бордосская жидкость — средство борьбы с возбудителями болезней сельскохозяйственных культур. Ее получают добавлением раствора сульфата меди (II) к раствору гидроксида кальция. Смесь не должна содержать непрореагировавший сульфат меди. Будет ли это условие соблюдено, если смешать 160 г 10%-ного раствора $ \text{CuSO}_4 $ с 555 г 2%-ного раствора $ \text{Ca(OH)}_2 $? Ответ подтвердите расчетом.

Ответ: да, условие соблюдается.

1. Дано:

$m_{р-ра}(CuSO_4) = 160 \text{ г}$

$w(CuSO_4) = 10\% \text{ или } 0.1$

$m_{р-ра}(Ca(OH)_2) = 555 \text{ г}$

$w(Ca(OH)_2) = 2\% \text{ или } 0.02$

Найти:

Соблюдается ли условие отсутствия непрореагировавшего $CuSO_4$?

Решение:

Для приготовления бордосской жидкости происходит реакция между сульфатом меди(II) и гидроксидом кальция. Уравнение реакции:

$CuSO_4 + Ca(OH)_2 \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + CaSO_4$

Из уравнения видно, что вещества реагируют в мольном соотношении 1:1.

Чтобы определить, останется ли в смеси непрореагировавший сульфат меди, необходимо рассчитать количество вещества (в молях) каждого из реагентов и сравнить их.

1. Найдем массу чистых веществ в исходных растворах:

Масса сульфата меди: $m(CuSO_4) = m_{р-ра}(CuSO_4) \cdot w(CuSO_4) = 160 \text{ г} \cdot 0.10 = 16 \text{ г}$

Масса гидроксида кальция: $m(Ca(OH)_2) = m_{р-ра}(Ca(OH)_2) \cdot w(Ca(OH)_2) = 555 \text{ г} \cdot 0.02 = 11.1 \text{ г}$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, используя округленные атомные массы из Периодической системы Д.И. Менделеева:

Молярная масса сульфата меди: $M(CuSO_4) = 64 + 32 + 4 \cdot 16 = 160 \text{ г/моль}$

Молярная масса гидроксида кальция: $M(Ca(OH)_2) = 40 + 2 \cdot (16 + 1) = 74 \text{ г/моль}$

3. Рассчитаем количество вещества (в молях) каждого реагента:

Количество вещества сульфата меди: $n(CuSO_4) = \frac{m(CuSO_4)}{M(CuSO_4)} = \frac{16 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

Количество вещества гидроксида кальция: $n(Ca(OH)_2) = \frac{m(Ca(OH)_2)}{M(Ca(OH)_2)} = \frac{11.1 \text{ г}}{74 \text{ г/моль}} = 0.15 \text{ моль}$

4. Сравним полученные количества веществ.

Согласно уравнению реакции, для полного взаимодействия 0.1 моль $CuSO_4$ требуется 0.1 моль $Ca(OH)_2$. В наличии имеется 0.15 моль $Ca(OH)_2$, что больше необходимого количества ($0.15 \text{ моль} > 0.1 \text{ моль}$).

Это означает, что гидроксид кальция взят в избытке, а сульфат меди является лимитирующим реагентом. Следовательно, весь сульфат меди прореагирует без остатка.

Ответ: да, условие будет соблюдено. Расчет показывает, что сульфат меди полностью прореагирует, так как гидроксид кальция находится в избытке.