Номер 11, страница 217 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

11. Вычислите массу осадка, образующегося при действии избытка раствора хлорида меди(II) на 40 г 10%-ного раствора гидроксида натрия.

Дано:

$m_{р-ра}(NaOH) = 40 \text{ г}$

$\omega(NaOH) = 10\% = 0.1$

Раствор $CuCl_2$ в избытке.

Найти:

$m(осадка) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции. При взаимодействии хлорида меди(II) ($CuCl_2$) и гидроксида натрия ($NaOH$) происходит реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимое основание — гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$), выпадающий в виде осадка, и хлорид натрия ($NaCl$).

$CuCl_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2NaCl$

2. Согласно условию задачи, раствор хлорида меди(II) взят в избытке. Это означает, что гидроксид натрия полностью вступит в реакцию, и расчеты необходимо вести по нему (он является лимитирующим реагентом).

3. Вычислим массу чистого гидроксида натрия, содержащегося в 40 г 10%-ного раствора, по формуле:

$m(вещества) = m(раствора) \times \omega(вещества)$

$m(NaOH) = 40 \text{ г} \times 0.1 = 4 \text{ г}$

4. Рассчитаем молярные массы реагента ($NaOH$) и продукта-осадка ($Cu(OH)_2$), используя значения атомных масс из периодической таблицы (округляя до целых, для меди $Ar(Cu)=64$):

$M(NaOH) = Ar(Na) + Ar(O) + Ar(H) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

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

5. Найдем количество вещества (в молях) гидроксида натрия:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{4 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

6. Используя стехиометрические коэффициенты из уравнения реакции, определим количество вещества образовавшегося осадка $Cu(OH)_2$. Из уравнения видно, что на 2 моль $NaOH$ образуется 1 моль $Cu(OH)_2$.

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

$n(Cu(OH)_2) = \frac{1}{2} \times 0.1 \text{ моль} = 0.05 \text{ моль}$

7. Наконец, вычислим массу осадка гидроксида меди(II):

$m(Cu(OH)_2) = n(Cu(OH)_2) \times M(Cu(OH)_2)$

$m(Cu(OH)_2) = 0.05 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} = 4.9 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося осадка составляет 4,9 г.