Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между гидроксидом калия $(KOH)$ и нитратом меди(II) $(Cu(NO_{3})_{2})$. В результате реакции обмена образуется нерастворимый гидроксид меди(II) $(Cu(OH)_{2})$, который выпадает в осадок, и нитрат калия $(KNO_{3})$:
$2KOH + Cu(NO_{3})_{2} \rightarrow Cu(OH)_{2}\downarrow + 2KNO_{3}$

2. По условию задачи масса выпавшего осадка $(Cu(OH)_{2})$ составляет $9,8 \text{ г}$. Найдём количество вещества осадка.
Сначала вычислим молярную массу гидроксида меди(II):
$M(Cu(OH)_{2}) = 64 + (16 + 1) \cdot 2 = 98 \text{ г/моль}$
Теперь найдём количество вещества $(n)$:
$n(Cu(OH)_{2}) = \frac{m(Cu(OH)_{2})}{M(Cu(OH)_{2})} = \frac{9,8 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

3. Определим количество вещества гидроксида калия, вступившего в реакцию.
Согласно уравнению реакции, перед $KOH$ стоит коэффициент $2$, а перед $Cu(OH)_{2}$ — коэффициент $1$. Это значит, что количество вещества щёлочи в 2 раза больше количества вещества осадка:
$n(KOH) = 2 \cdot n(Cu(OH)_{2}) = 2 \cdot 0,1 \text{ моль} = 0,2 \text{ моль}$

4. Вычислим массу чистого гидроксида калия, содержавшегося в исходном растворе.
Молярная масса $KOH$:
$M(KOH) = 39 + 16 + 1 = 56 \text{ г/моль}$
Масса вещества:
$m(KOH) = n(KOH) \cdot M(KOH) = 0,2 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 11,2 \text{ г}$

5. Найдём массу исходного раствора гидроксида калия.
Массовая доля щёлочи в растворе составляет $10\%$ (или $0,1$ в долях единицы). Используем формулу для массовой доли:
$m_{\text{раствора}}(KOH) = \frac{m(KOH)}{\omega(KOH)} = \frac{11,2 \text{ г}}{0,1} = 112 \text{ г}$

Ответ: 112 г

Источник: ФИПИ