К раствору гидроксида натрия 5% добавили сульфат меди(II), получился осадок массой 4.9 г, найдите массу раствора изначальной щелочи. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идет речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Краткое пояснение:

Решение:

1. Уравнение реакции:

Гидроксид натрия (NaOH) реагирует с сульфатом меди(II) (CuSO₄) с образованием гидроксида меди(II) (Cu(OH)₂), который выпадает в осадок, и сульфата натрия (Na₂SO₄).

\[ 2NaOH + CuSO_{4} \rightarrow Cu(OH)_{2}{\downarrow} + Na_{2}SO_{4} \]

2. Расчет молярных масс:

• M(CuSO₄) = 64 + 32 + 4*16 = 160 г/моль
• M(Cu(OH)₂) = 64 + 2*16 + 2*1 = 98 г/моль
• M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль

3. Расчет количества вещества осадка (Cu(OH)₂):

Дано: масса осадка = 4.9 г

\[ n(Cu(OH)_{2}) = \frac{m}{M} = \frac{4.9 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0.05 \text{ моль} \]

4. Расчет массы гидроксида натрия (NaOH), вступившего в реакцию:

Из уравнения реакции видно, что из 2 моль NaOH образуется 1 моль Cu(OH)₂. Следовательно, соотношение между ними 2:1.

\[ n(NaOH) = 2 \cdot n(Cu(OH)_{2}) = 2 \cdot 0.05 \text{ моль} = 0.1 \text{ моль} \]

Масса NaOH, вступившего в реакцию:

\[ m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0.1 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 4 \text{ г} \]

5. Расчет массы раствора изначальной щелочи:

Известно, что 5% раствор гидроксида натрия содержит 4 г NaOH.

\[ m_{раствора} = \frac{m_{вещества} \cdot 100\%}{\text{массовая доля}} = \frac{4 \text{ г} \cdot 100\%}{5\%} = 80 \text{ г} \]

Ответ: 80 г