Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между гидроксидом натрия и сульфатом меди(II). В результате реакции обмена образуется нерастворимый в воде гидроксид меди(II) синего цвета, который выпадает в осадок, и сульфат натрия:
$2NaOH + CuSO_{4} \rightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow + Na_{2}SO_{4}$

2. Рассчитаем количество вещества выпавшего в осадок гидроксида меди(II).
Для этого воспользуемся формулой $n = \frac{m}{M}$.
Молярная масса $M(Cu(OH)_{2}) = 64 + (16 + 1) \cdot 2 = 98$ г/моль.
$n(Cu(OH)_{2}) = \frac{4,9 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,05 \text{ моль}$.

3. По уравнению реакции определим количество вещества гидроксида натрия ($NaOH$), вступившего в реакцию.
Коэффициент перед $NaOH$ равен 2, а перед $Cu(OH)_{2}$ — 1. Это значит, что щёлочи потребовалось в два раза больше, чем образовалось осадка:
$n(NaOH) = 2 \cdot n(Cu(OH)_{2}) = 2 \cdot 0,05 \text{ моль} = 0,1 \text{ моль}$.

4. Вычислим массу чистого гидроксида натрия в исходном растворе:
Молярная масса $M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40$ г/моль.
$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0,1 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 4 \text{ г}$.

5. Найдём массу исходного раствора щёлочи, зная его массовую долю ($\omega = 5\%$, что в долях единицы составляет $0,05$):
$m_{\text{раствора}} = \frac{m(NaOH)}{\omega(NaOH)}$
$m_{\text{раствора}} = \frac{4 \text{ г}}{0,05} = 80 \text{ г}$.

Ответ: 80 г

Источник: ФИПИ