Решение: Расчёт массы раствора щёлочи
К раствору с массовой долей гидроксида натрия 5% добавили избыток раствора сульфата меди(II). При этом образовался осадок массой 4,9 г. Определите массу исходного раствора щёлочи.
В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение по шагам
6 шаговЗаписываем уравнение реакции обмена:
$$\mathrm{CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + Na_2SO_4}$$Вычисляем молярную массу гидроксида меди(II):
$$M(\mathrm{Cu(OH)_2})=64+2\cdot(16+1)=98\ \text{г/моль}$$Находим количество вещества осадка:
$$n(\mathrm{Cu(OH)_2})=\frac{m(\mathrm{Cu(OH)_2})}{M(\mathrm{Cu(OH)_2})}=\frac{4{,}9\ \text{г}}{98\ \text{г/моль}}=0{,}05\ \text{моль}$$Согласно уравнению реакции на 1 моль гидроксида меди(II) требуется 2 моль гидроксида натрия:
$$n(\mathrm{NaOH})=2n(\mathrm{Cu(OH)_2})=2\cdot0{,}05=0{,}10\ \text{моль}$$Вычисляем массу гидроксида натрия:
$$M(\mathrm{NaOH})=23+16+1=40\ \text{г/моль};\quad m(\mathrm{NaOH})=n(\mathrm{NaOH})\cdot M(\mathrm{NaOH})=0{,}10\cdot40=4{,}0\ \text{г}$$Массовая доля гидроксида натрия в растворе равна 5%, то есть 0,05. Находим массу исходного раствора щёлочи:
$$w(\mathrm{NaOH})=\frac{m(\mathrm{NaOH})}{m(\text{раствора})};\quad m(\text{раствора})=\frac{m(\mathrm{NaOH})}{w(\mathrm{NaOH})}=\frac{4{,}0\ \text{г}}{0{,}05}=80\ \text{г}$$Масса исходного раствора щёлочи равна 80 г.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают коэффициент 2 перед формулой $\mathrm{NaOH}$ в уравнении реакции.
Используют массу осадка как массу гидроксида натрия.
Делят массу гидроксида натрия на 5 вместо 0,05 при расчёте массы раствора.
Не указывают единицы измерения физических величин.