Номер 6, страница 37 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 2. Химические реакции в водных растворах. Параграф 9. Реакции ионного обмена. Подумай, ответь, выполни... - номер 6, страница 37.

Условие.

6. К 20 г раствора, содержащего 5 % $CuSO_4$, добавили $NaOH$. Вычислите массу образовавшегося осадка.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Масса раствора сульфата меди(II) ($m_{р-ра}(CuSO_4)$) = 20 г

Массовая доля сульфата меди(II) ($\omega(CuSO_4)$) = 5%

Найти:

Масса осадка ($m(осадка)$) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между сульфатом меди(II) и гидроксидом натрия. В результате реакции обмена образуется нерастворимое основание — гидроксид меди(II), которое выпадает в осадок, и растворимая соль — сульфат натрия.

$CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4$

Следовательно, искомый осадок — это гидроксид меди(II) ($Cu(OH)_2$).

2. Вычислим массу чистого сульфата меди(II), содержащегося в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю растворенного вещества, выраженную в долях единицы ($5\% = 0.05$).

$m(CuSO_4) = m_{р-ра}(CuSO_4) \cdot \omega(CuSO_4)$

$m(CuSO_4) = 20 \, г \cdot 0.05 = 1 \, г$

3. Рассчитаем молярные массы сульфата меди(II) и гидроксида меди(II). Для этого воспользуемся периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева, округлив относительные атомные массы до целых чисел (для меди до 64):

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

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

4. Найдем количество вещества (число молей) сульфата меди(II), вступившего в реакцию. Так как количество гидроксида натрия не указано, будем считать, что он был взят в избытке и весь сульфат меди(II) прореагировал.

$n(CuSO_4) = \frac{m(CuSO_4)}{M(CuSO_4)} = \frac{1 \, г}{160 \, г/моль} = 0.00625 \, моль$

5. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося осадка ($Cu(OH)_2$). Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении, из 1 моль $CuSO_4$ образуется 1 моль $Cu(OH)_2$. Таким образом, их количества веществ равны.

$n(Cu(OH)_2) = n(CuSO_4) = 0.00625 \, моль$

6. Вычислим массу образовавшегося осадка гидроксида меди(II).

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

$m(Cu(OH)_2) = 0.00625 \, моль \cdot 98 \, г/моль = 0.6125 \, г$

Ответ: масса образовавшегося осадка составляет 0.6125 г.