Медный купорос (CuSO4*5H2O) массой 50г растворились в воде, при этом образовался раствор с массовой долей 10%,добавлии к расствору цинк массой 19,5 г, после окончания реакции к расствору добавили гидроксид натрия массой 200 грамм с массовой долей 30 процентов.
определите процентное содержание NAOH В полученном расстворе
Рассмотрим все этапы этого процесса последовательно.
Масса медного купороса (CuSO4·5H2O) = 50 г
Массовая доля раствора CuSO4 с медным купоросом = 10%
Мы знаем, что массовая доля вещества в растворе (( \omega )) определяется формулой:
[ \omega = \frac{m{\text{вещества}}}{m{\text{раствора}}} \times 100\% ]
Подставим известные значения:
[ 10\% = \frac{50 \, \text{г}}{m_{\text{раствора}}} \times 100\% ]
Решим уравнение для нахождения массы раствора:
[ m_{\text{раствора}} = \frac{50 \, \text{г} \times 100\%}{10\%} = 500 \, \text{г} ]
Таким образом, масса воды в растворе:
[ m{\text{воды}} = m{\text{раствора}} - m_{\text{вещества}} = 500 \, \text{г} - 50 \, \text{г} = 450 \, \text{г} ]
Масса цинка (Zn) = 19,5 г
Рассмотрим реакцию между CuSO4 и Zn:
[ \text{CuSO}_4 + \text{Zn} \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{Cu} ]
Цинк вытесняет медь из раствора сульфата меди. Определим, сколько цинка потребуется для полной реакции с 50 г CuSO4·5H2O.
Молярная масса CuSO4·5H2O = 63.5 (Cu) + 32 (S) + 4×16 (O) + 5×18 (H2O) = 249.5 г/моль
Молярная масса Zn = 65.4 г/моль
Молярная масса CuSO4 = 159.5 г/моль
Количество молей CuSO4·5H2O:
[ n_{\text{CuSO}_4 \cdot 5\text{H}_2\text{O}} = \frac{50 \, \text{г}}{249.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.2004 \, \text{моль} ]
Так как реакция идет в соотношении 1:1, то количество цинка, необходимое для реакции:
[ n{\text{Zn}} = n{\text{CuSO}_4} = 0.2004 \, \text{моль} ]
Масса цинка, необходимая для реакции:
[ m{\text{Zn}} = n{\text{Zn}} \times M_{\text{Zn}} = 0.2004 \, \text{моль} \times 65.4 \, \text{г/моль} \approx 13.10 \, \text{г} ]
Итак, 13.1 г цинка вступает в реакцию, а 19.5 - 13.1 = 6.4 г цинка остаются в растворе.
Масса гидроксида натрия (NaOH) = 200 г
Массовая доля NaOH = 30%
Масса NaOH:
[ m_{\text{NaOH}} = 200 \, \text{г} \times 0.30 = 60 \, \text{г} ]
Масса воды в растворе NaOH:
[ m_{\text{воды}} = 200 \, \text{г} - 60 \, \text{г} = 140 \, \text{г} ]
Масса нового раствора будет равна сумме всех компонентов:
Масса раствора после добавления NaOH:
[ m_{\text{нового раствора}} = 500 \, \text{г} + 200 \, \text{г} = 700 \, \text{г} ]
Общая масса NaOH в новом растворе:
[ m_{\text{NaOH}} = 60 \, \text{г} ]
Массовая доля NaOH в новом растворе:
[ \omega{\text{NaOH}} = \frac{m{\text{NaOH}}}{m_{\text{нового раствора}}} \times 100\% = \frac{60 \, \text{г}}{700 \, \text{г}} \times 100\% \approx 8.57\% ]
Таким образом, процентное содержание NaOH в полученном растворе составляет примерно 8.57%.
Для решения данной задачи нам необходимо последовательно рассмотреть каждый этап процесса.
Начнем с растворения медного купороса (CuSO4*5H2O) массой 50 г в воде. После растворения образуется раствор с массовой долей 10%. Это означает, что в 50 г раствора содержится 5 г медного купороса.
Добавление цинка массой 19,5 г вызывает реакцию образования меди (Cu) и цинка (ZnSO4) по следующему уравнению: CuSO4 + Zn -> ZnSO4 + Cu
После окончания реакции в растворе остается цинк, а медь выпадает в осадок.
В результате образуется осадок гидроксида меди, который можно отфильтровать и определить его массу.
Для определения процентного содержания NaOH в полученном растворе необходимо провести расчеты с учетом всех реакций и массовых долей веществ. В данном случае, это требует дополнительных расчетов и данных, которые не были предоставлены в условии задачи.
Для решения этой задачи необходимо провести химические реакции и расчеты, чтобы определить количество NaOH в полученном растворе. К сожалению, я не могу проводить расчеты в реальном времени.
