Какой объем 16%-го раствора едкого натра (р = 1,09 г/мл) нужен для полного связывания оставшихся в растворе ионов меди, если к 160 г 14%-го раствора сульфата меди (II) добавили 8,8 г сульфида калия?

Химия 11 класс Растворы и их свойства объем раствора едкого натра 16% раствор едкого натра связывание ионов меди сульфат меди II сульфид калия химические реакции расчет объема раствора концентрация раствора химия растворов взаимодействие веществ Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала выяснить, сколько ионов меди (Cu²⁺) содержится в 14%-ом растворе сульфата меди (II) и сколько сульфида калия (K₂S) добавляется, чтобы понять, сколько едкого натра (NaOH) нужно для нейтрализации оставшихся ионов меди.

Шаг 1: Определение массы ионов меди в растворе.

14%-ый раствор сульфата меди (II) содержит 14 г CuSO₄ в 100 г раствора. Мы можем найти массу CuSO₄ в 160 г раствора:

• Масса CuSO₄ = (14 г/100 г) * 160 г = 22,4 г.

Теперь найдем, сколько ионов меди содержится в этой массе. Молярная масса сульфата меди (CuSO₄) составляет примерно 160 г/моль (63,5 г/моль для Cu + 32 г/моль для S + 4*16 г/моль для O). Поэтому:

• Количество молей CuSO₄ = 22,4 г / 160 г/моль = 0,14 моль.

Поскольку каждый молекула сульфата меди дает один ион меди, количество ионов меди также составляет 0,14 моль.

Шаг 2: Определение количества сульфида калия.

Теперь мы добавили 8,8 г сульфида калия (K₂S). Молярная масса K₂S составляет примерно 110 г/моль (2*39 г/моль для K + 32 г/моль для S). Найдем количество молей K₂S:

• Количество молей K₂S = 8,8 г / 110 г/моль = 0,08 моль.

Каждая молекула K₂S реагирует с одной молекулой Cu²⁺, образуя сульфид меди (CuS). Таким образом, 0,08 моль K₂S свяжет 0,08 моль Cu²⁺.

Шаг 3: Определение оставшихся ионов меди.

Теперь найдем, сколько ионов меди осталось после реакции с K₂S:

• Остаток Cu²⁺ = 0,14 моль - 0,08 моль = 0,06 моль.

Шаг 4: Определение объема 16%-го раствора NaOH.

Теперь нам нужно узнать, сколько NaOH нужно для связывания оставшихся 0,06 моль Cu²⁺. Реакция между NaOH и Cu²⁺ идет по уравнению:

• Cu²⁺ + 2NaOH → Cu(OH)₂ + 2Na⁺.

Это означает, что на 1 моль Cu²⁺ нужно 2 моль NaOH. Поэтому для 0,06 моль Cu²⁺ потребуется:

• Необходимое количество NaOH = 0,06 моль * 2 = 0,12 моль.

Теперь найдем массу NaOH, необходимую для этого количества:

Молярная масса NaOH составляет примерно 40 г/моль. Таким образом:

• Масса NaOH = 0,12 моль * 40 г/моль = 4,8 г.

Теперь мы можем определить, какой объем 16%-го раствора NaOH нам нужен для получения 4,8 г NaOH. 16%-й раствор содержит 16 г NaOH в 100 г раствора. Плотность раствора NaOH равна 1,09 г/мл.

Шаг 5: Определение массы раствора.

Сначала найдем массу раствора, содержащего 4,8 г NaOH:

• Масса раствора = (100 г / 16 г) * 4,8 г = 30 г.

Шаг 6: Определение объема раствора.

Теперь, зная массу раствора, можем найти его объем, используя плотность:

• Объем раствора = Масса раствора / Плотность = 30 г / 1,09 г/мл ≈ 27,52 мл.

Ответ: Для полного связывания оставшихся ионов меди потребуется примерно 27,52 мл 16%-го раствора едкого натра.