Задание 4. Реши задачу. Смешали 250 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 8% и 300 г раствора сульфата меди (II) с массовой долей 6%. Найдите массу образовавшегося осадка.

Дано:

• m_р-ра(NaOH) = 250 г
• w(NaOH) = 8% = 0,08
• m_р-ра(CuSO₄) = 300 г
• w(CuSO₄) = 6% = 0,06

Найти:

• m(осадка)

Решение:

1. Масса NaOH:
• \[ m(NaOH) = m_{\text{р-ра}}(NaOH) \times w(NaOH) = 250 \text{ г} \times 0.08 = 20 \text{ г} \]
2. Масса CuSO₄:
• \[ m(CuSO_4) = m_{\text{р-ра}}(CuSO_4) \times w(CuSO_4) = 300 \text{ г} \times 0.06 = 18 \text{ г} \]
3. Молярные массы:
• M(NaOH) = 40 г/моль
• M(CuSO₄) = 64 + 32 + 4*16 = 160 г/моль
• M(Cu(OH)₂) = 64 + 2*16 + 2*1 = 98 г/моль
4. Количество веществ:
• \[ n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{20 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль} \]
• \[ n(CuSO_4) = \frac{m(CuSO_4)}{M(CuSO_4)} = \frac{18 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0.1125 \text{ моль} \]
5. Уравнение реакции:
• \[ 2NaOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2{\downarrow} + Na_2SO_4 \]
6. Определение лимитирующего реагента:
• По уравнению реакции, на 1 моль CuSO₄ требуется 2 моль NaOH.
• Для 0,1125 моль CuSO₄ нужно 0,1125 * 2 = 0,225 моль NaOH.
• Так как у нас 0,5 моль NaOH, то NaOH в избытке, а CuSO₄ — лимитирующий реагент.
7. Масса осадка (Cu(OH)₂):
• Из уравнения реакции, 1 моль CuSO₄ дает 1 моль Cu(OH)₂.
• Следовательно, n(Cu(OH)₂) = n(CuSO₄) = 0,1125 моль.
• \[ m(Cu(OH)_2) = n(Cu(OH)_2) \times M(Cu(OH)_2) = 0.1125 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} = 11.025 \text{ г} \]

Ответ: 11,025 г