В 200 г 16%-ного раствора сульфата меди(II) была опущена железная пластинка массой 50 г. Процесс завершился, когда масса пластинки стала 50,96 г. Каковы массовые доли (%) сульфата меди и сульфата железа (II) в конечном растворе?

Химия 11 класс Растворы и их свойства массовая доля сульфата меди массовая доля сульфата железа 16%-ный раствор сульфат меди химия 11 класс задачи по химии растворы химические реакции массовая доля веществ Новый

Для решения этой задачи, давайте сначала разберем, что происходит в реакции между сульфатом меди(II) и железом. Железо вытесняет медь из раствора, и в результате образуется сульфат железа(II) и металлическая медь. Мы будем следовать нескольким шагам, чтобы найти массовые доли сульфата меди и сульфата железа(II) в конечном растворе.

Шаг 1: Определение массы сульфата меди в начальном растворе

• У нас есть 200 г 16%-ного раствора сульфата меди(II).
• Чтобы найти массу сульфата меди, используем формулу: масса вещества = процентное содержание * масса раствора.
• Масса сульфата меди = 0,16 * 200 г = 32 г.

Шаг 2: Определение массы железа, которая вступила в реакцию

• Начальная масса железной пластинки = 50 г.
• Конечная масса железной пластинки = 50,96 г.
• Следовательно, масса железа, которая вступила в реакцию = конечная масса - начальная масса = 50,96 г - 50 г = 0,96 г.

Шаг 3: Определение массы меди, которая образовалась

• Согласно уравнению реакции, 1 моль железа реагирует с 1 моль сульфата меди, образуя 1 моль меди.
• Молярная масса железа (Fe) = 55,85 г/моль, а молярная масса меди (Cu) = 63,55 г/моль.
• Масса меди, образовавшейся в результате реакции: 0,96 г Fe * (63,55 г Cu / 55,85 г Fe) = 1,14 г Cu.

Шаг 4: Определение массы сульфата меди, оставшегося в растворе

• Начальная масса сульфата меди = 32 г.
• Масса сульфата меди, которая прореагировала: 1,14 г (это масса меди, которая образовалась).
• Оставшаяся масса сульфата меди = 32 г - 1,14 г = 30,86 г.

Шаг 5: Определение массы сульфата железа(II), образовавшегося в результате реакции

• По уравнению реакции, на каждую 1 моль сульфата меди образуется 1 моль сульфата железа(II).
• Масса сульфата железа(II) = 1,14 г Cu * (Молярная масса сульфата железа(II) = 55,85 г + 32 г + 4*16 г) = 55,85 + 32 + 64 = 151,85 г/моль.
• Следовательно, масса сульфата железа(II) = 1,14 г * (151,85 г/моль / 63,55 г/моль) = 2,71 г.

Шаг 6: Определение общей массы раствора в конечном состоянии

• Общая масса раствора = масса оставшегося сульфата меди + масса образовавшегося сульфата железа(II) + масса воды (которая не менялась).
• Масса воды в растворе = 200 г - 32 г = 168 г.
• Общая масса раствора = 30,86 г (сульфат меди) + 2,71 г (сульфат железа) + 168 г (вода) = 201,57 г.

Шаг 7: Определение массовых долей сульфата меди и сульфата железа(II) в конечном растворе

• Массовая доля сульфата меди = (масса сульфата меди / общая масса раствора) * 100% = (30,86 г / 201,57 г) * 100% ≈ 15,29%.
• Массовая доля сульфата железа(II) = (масса сульфата железа / общая масса раствора) * 100% = (2,71 г / 201,57 г) * 100% ≈ 1,34%.

Таким образом, в конечном растворе массовая доля сульфата меди составляет примерно 15,29%, а массовая доля сульфата железа(II) составляет примерно 1,34%.