В этой статье я хочу поделиться своим опытом решения задачи о выпадении осадка при взаимодействии оксида меди(II) с серной кислотой.Дано⁚ масса оксида меди(II) ⏤ 20‚0 г‚ массовая доля серной кислоты в растворе ⏤ 20%‚ масса воды ౼ неизвестна‚ масса сульфата меди (CuSO4*5H2O) ౼ неизвестна‚ растворимость сульфата меди при 20°C ౼ 20‚9 г на 100 г воды‚ относительная атомная масса меди ⏤ 64.Сначала найдем количество вещества оксида меди(II) по формуле⁚
n(CuO) m(CuO) / M(CuO)‚
где n(CuO) ⏤ количество вещества оксида меди(II)‚
m(CuO) ⏤ масса оксида меди(II)‚
M(CuO) ⏤ молярная масса оксида меди(II).M(CuO) M(Cu) M(O)‚
где M(Cu) ౼ молярная масса меди‚
M(O) ౼ молярная масса кислорода. M(Cu) 63‚5 г/моль‚ M(O) 16 г/моль; Тогда M(CuO) 63‚5 г/моль 16 г/моль 79‚5 г/моль. n(CuO) 20‚0 г / 79‚5 г/моль 0‚251 моль. Так как стехиометрическое соотношение между оксидом меди(II) и сульфатом меди (CuSO4) равно 1⁚1‚ то количество вещества CuSO4 также будет равно 0‚251 моль.
Далее найдем массу воды в растворе серной кислоты⁚
m(H2O) (m(H2SO4) / X(H2SO4)) * [1 ౼ 20%]‚
где m(H2O) ౼ масса воды‚
m(H2SO4) ⏤ масса серной кислоты‚
X(H2SO4) ౼ массовая доля серной кислоты в растворе.
m(H2O) (m(H2SO4) / 0‚2) * 0‚8.
Так как массовая доля серной кислоты неизвестна‚ то мы не можем точно рассчитать массу воды. Однако‚ это не мешает нам решить задачу‚ так как масса CuSO4 не зависит от массы воды.Согласно условию задачи‚ после охлаждения раствора до 20°C‚ в осадок выпадет сульфат меди (CuSO4*5H2O). Растворимость сульфата меди при этой температуре составляет 20‚9 г на 100 г воды.Таким образом‚ масса CuSO4‚ которая выпадет в осадок‚ будет равна⁚
m(CuSO4) 0‚251 моль * (20‚9 г / 100 г) 0‚0525 г.
Ответ⁚ масса кристаллогидрата сульфата меди (CuSO4*5H2O)‚ который выпадет в осадок после охлаждения раствора‚ составит 0‚0525 г.