Для решения этой задачи нам необходимо определить, сколько медного купороса (CuSO4⋅5H2O) выпадет в осадок после добавления безводного сульфата меди (CuSO4) и охлаждения раствора. Давайте разберем решение по шагам.
Шаг 1: Определение массы воды в растворе
- У нас есть 100 г 15%-го раствора сульфата меди. Это означает, что в 100 г раствора содержится 15 г CuSO4 и 85 г воды.
Шаг 2: Добавление безводного сульфата меди
- К раствору добавляют 6 г безводного сульфата меди (CuSO4). Теперь общее количество CuSO4 в растворе:
- 15 г (изначально в растворе) + 6 г (добавлено) = 21 г CuSO4.
Шаг 3: Определение растворимости CuSO4 при 10°C
- При охлаждении раствора до 10°C, растворимость безводного сульфата меди (CuSO4) составляет 17,2 г на 100 г воды.
- В нашем растворе 85 г воды, поэтому максимальное количество CuSO4, которое может раствориться при 10°C:
- (17,2 г/100 г воды) * 85 г воды = 14,62 г CuSO4.
Шаг 4: Определение осадка
- У нас есть 21 г CuSO4, но только 14,62 г может остаться в растворе при 10°C.
- Следовательно, количество CuSO4, которое выпадет в осадок:
- 21 г - 14,62 г = 6,38 г CuSO4.
Шаг 5: Перевод CuSO4 в медный купорос (CuSO4⋅5H2O)
- Теперь нам нужно определить, сколько медного купороса соответствует 6,38 г безводного сульфата меди.
- Молярная масса CuSO4 составляет примерно 160 г/моль, а молярная масса CuSO4⋅5H2O — примерно 250 г/моль.
- Соотношение между количеством CuSO4 и CuSO4⋅5H2O:
- 1 моль CuSO4 дает 1 моль CuSO4⋅5H2O.
- Поэтому, если 160 г CuSO4 соответствует 250 г CuSO4⋅5H2O, то 6,38 г CuSO4 соответствует:
- (6,38 г / 160 г) * 250 г = 9,97 г CuSO4⋅5H2O.
Ответ: В осадок выпадет примерно 9,97 г медного купороса (CuSO4⋅5H2O).