Номер 4, страница 81 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 17. Способы выражения концентрации растворов. Глава IV. Растворы - номер 4, страница 81.

Условие.

4. К 500 мл 0,5 М раствора гидроксида калия прилили раствор хлорида меди(II). Вычислите массу и количество (в молях) образовавшегося осадка.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(\text{р-ра } KOH) = 500 \text{ мл}$

$C_M(KOH) = 0,5 \text{ М (моль/л)}$

$V(KOH) = 500 \text{ мл} = 0,5 \text{ л}$

Найти:

$m(\text{осадка}) - ?$

$n(\text{осадка}) - ?$

Решение:

При смешивании раствора гидроксида калия (KOH) и раствора хлорида меди(II) (CuCl₂) происходит реакция ионного обмена с образованием нерастворимого в воде осадка голубого цвета — гидроксида меди(II) (Cu(OH)₂) и растворимой соли хлорида калия (KCl).

Запишем уравнение реакции:

$2KOH + CuCl_2 \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2KCl$

В условии задачи количество хлорида меди(II) не указано, поэтому можно предположить, что он взят в избытке. Следовательно, расчет будем вести по гидроксиду калия, который является лимитирующим реагентом.

Сначала вычислим количество вещества (в молях) гидроксида калия в исходном растворе, используя формулу $n = C_M \cdot V$:

$n(KOH) = 0,5 \text{ моль/л} \cdot 0,5 \text{ л} = 0,25 \text{ моль}$

Теперь, используя стехиометрические коэффициенты из уравнения реакции, определим количество вещества образовавшегося осадка Cu(OH)₂.

Из уравнения реакции следует, что из 2 моль KOH образуется 1 моль Cu(OH)₂. Составим пропорцию:

$\frac{n(KOH)}{2} = \frac{n(Cu(OH)_2)}{1}$

Выразим и вычислим количество вещества гидроксида меди(II):

$n(Cu(OH)_2) = \frac{n(KOH)}{2} = \frac{0,25 \text{ моль}}{2} = 0,125 \text{ моль}$

Для вычисления массы осадка найдем молярную массу гидроксида меди(II). Используем относительные атомные массы: $Ar(Cu) \approx 64$, $Ar(O) \approx 16$, $Ar(H) \approx 1$.

$M(Cu(OH)_2) = Ar(Cu) + 2 \cdot (Ar(O) + Ar(H)) = 64 + 2 \cdot (16 + 1) = 64 + 34 = 98 \text{ г/моль}$

Наконец, вычислим массу осадка по формуле $m = n \cdot M$:

$m(Cu(OH)_2) = n(Cu(OH)_2) \cdot M(Cu(OH)_2) = 0,125 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 12,25 \text{ г}$

Ответ: количество вещества образовавшегося осадка составляет 0,125 моль; масса осадка — 12,25 г.