Номер 6, страница 191 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Дано:

Массовая доля сульфата меди(II), $\omega(CuSO_4) = 20\%$

Масса раствора сульфата меди(II), $m_{р-ра}(CuSO_4) = 980 \, \text{г}$

Перевод в систему СИ:

$m_{р-ра}(CuSO_4) = 980 \, \text{г} = 0.98 \, \text{кг}$

$\omega(CuSO_4) = 20\% = 0.2$

Найти:

Количество вещества осадка, $n_{осадка} - ?$

Масса осадка, $m_{осадка} - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции между сульфатом меди(II) и гидроксидом калия. В результате реакции обмена образуется нерастворимый гидроксид меди(II), который и является осадком, и растворимый сульфат калия.

$CuSO_4 + 2KOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + K_2SO_4$

2. Вычислим массу чистого сульфата меди(II) в 20%-м растворе массой 980 г. Массовая доля вещества в растворе ($\omega$) связана с массой вещества ($m_{в-ва}$) и массой раствора ($m_{р-ра}$) формулой:

$\omega = \frac{m_{в-ва}}{m_{р-ра}}$

Отсюда масса сульфата меди(II) равна:

$m(CuSO_4) = m_{р-ра}(CuSO_4) \cdot \omega(CuSO_4) = 980 \, \text{г} \cdot 0.20 = 196 \, \text{г}$

3. Найдем количество вещества (число моль) сульфата меди(II), вступившего в реакцию. Для этого нам понадобится молярная масса $CuSO_4$.

$M(CuSO_4) = M(Cu) + M(S) + 4 \cdot M(O) \approx 64 + 32 + 4 \cdot 16 = 160 \, \text{г/моль}$

Количество вещества $CuSO_4$:

$n(CuSO_4) = \frac{m(CuSO_4)}{M(CuSO_4)} = \frac{196 \, \text{г}}{160 \, \text{г/моль}} = 1.225 \, \text{моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества выпавшего осадка — гидроксида меди(II) ($Cu(OH)_2$). Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении, из 1 моль $CuSO_4$ образуется 1 моль $Cu(OH)_2$. Следовательно, их количества вещества равны:

$n(Cu(OH)_2) = n(CuSO_4) = 1.225 \, \text{моль}$

Это первая искомая величина.

5. Вычислим массу осадка $Cu(OH)_2$, зная его количество вещества и молярную массу.

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

Масса осадка:

$m(Cu(OH)_2) = n(Cu(OH)_2) \cdot M(Cu(OH)_2) = 1.225 \, \text{моль} \cdot 98 \, \text{г/моль} = 120.05 \, \text{г}$

Это вторая искомая величина.

Ответ: количество вещества выпавшего осадка ($Cu(OH)_2$) составляет $1.225 \, \text{моль}$, а его масса равна $120.05 \, \text{г}$.