В 150 г воды растворили 50 г медного купороса (CuSO₄ · 5H₂O). Вычислите массовую долю воды в полученном растворе. (Запишите число с точностью до целых.)

Решение:

1. Рассчитаем молярную массу медного купороса (CuSO₄ · 5H₂O): \( M_{CuSO_4 · 5H_2O} = M_{CuSO_4} + 5 · M_{H_2O} \). \( M_{CuSO_4} = 63,546 + 32,06 + 4 · 15,999 \approx 159,602 \text{ г/моль} \). \( M_{H_2O} = 2 · 1,008 + 15,999 \approx 18,015 \text{ г/моль} \). \( M_{CuSO_4 · 5H_2O} = 159,602 + 5 · 18,015 = 159,602 + 90,075 = 249,677 \text{ г/моль} \)
2. Рассчитаем количество вещества медного купороса: \( \nu_{CuSO_4 · 5H_2O} = \frac{m_{CuSO_4 · 5H_2O}}{M_{CuSO_4 · 5H_2O}} = \frac{50 \text{ г}}{249,677 \text{ г/моль}} \approx 0,200 \text{ моль} \)
3. В одной молекуле CuSO₄ · 5H₂O содержится 5 молекул воды. Рассчитаем массу воды, которая кристаллизационная: \( m_{крист.H_2O} = \nu_{CuSO_4 · 5H_2O} \cdot 5 · M_{H_2O} = 0,200 \text{ моль} \cdot 5 \cdot 18,015 \text{ г/моль} \approx 18,015 \text{ г} \)
4. Общая масса воды в растворе: \( m_{H_2O.общ} = m_{воды.растворитель} + m_{крист.H_2O} = 150 \text{ г} + 18,015 \text{ г} = 168,015 \text{ г} \)
5. Масса полученного раствора: \( m_{раствора} = m_{воды.растворитель} + m_{CuSO_4 · 5H_2O} = 150 \text{ г} + 50 \text{ г} = 200 \text{ г} \)
6. Рассчитаем массовую долю воды в растворе: \( w_{H_2O} = \frac{m_{H_2O.общ}}{m_{раствора}} \cdot 100\% = \frac{168,015 \text{ г}}{200 \text{ г}} \cdot 100\% = 84,0075 \text{ % } \)

Ответ: 84 %.