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. Найдем молярную массу медного купороса (CuSO₄ · 5H₂O):

\( M_{\text{CuSO_4 \cdot 5H_2O}} = M_{Cu} + M_S + 4 \cdot M_O + 5 \cdot (2 \cdot M_H + M_O) \)

\( M_{\text{CuSO_4 \cdot 5H_2O}} = 64 + 32 + 4 \cdot 16 + 5 \cdot (2 \cdot 1 + 16) = 64 + 32 + 64 + 5 \cdot (2 + 16) = 160 + 5 \cdot 18 = 160 + 90 = 250 \text{ г/моль} \)

2. Найдем количество вещества медного купороса:

\( n_{\text{CuSO_4 \cdot 5H_2O}} = \frac{m_{\text{CuSO_4 \cdot 5H_2O}}}{M_{\text{CuSO_4 \cdot 5H_2O}}} = \frac{50 \text{ г}}{250 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль} \)

3. В одной молекуле медного купороса содержится 5 молекул воды. Найдем массу воды, которая входит в состав кристаллогидрата:

\( m_{\text{H_2O} \text{ (в крист.)}} = n_{\text{CuSO_4 \cdot 5H_2O}} \cdot 5 \cdot M_{\text{H_2O}} = 0,2 \text{ моль} \cdot 5 \cdot 18 \text{ г/моль} = 0,2 \text{ моль} \cdot 90 \text{ г/моль} = 18 \text{ г} \)

4. Найдем массу воды, которая была взята для растворения:

\( m_{\text{H_2O} \text{ (растворитель)}} = 150 \text{ г} \)

5. Найдем общую массу воды в растворе:

\( m_{\text{H_2O} \text{ (общ.)}} = m_{\text{H_2O} \text{ (в крист.)}} + m_{\text{H_2O} \text{ (растворитель)}} = 18 \text{ г} + 150 \text{ г} = 168 \text{ г} \)

6. Найдем общую массу полученного раствора:

\( m_{\text{раствора}} = m_{\text{CuSO_4 \cdot 5H_2O}} + m_{\text{H_2O} \text{ (растворитель)}} = 50 \text{ г} + 150 \text{ г} = 200 \text{ г} \)

7. Вычислим массовую долю воды в полученном растворе:

\( w_{\text{H_2O}} = \frac{m_{\text{H_2O} \text{ (общ.)}}}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\% = \frac{168 \text{ г}}{200 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,84 \cdot 100\% = 84 \% \)

Ответ: 84 %.