Какова массовая доля сульфата меди в исходном растворе после взаимодействия избытка гидроксида калия и выпадения 2,94

Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать химическую реакцию между сульфатом меди (CuSO₄) и гидроксидом калия (KOH) для определения массовой доли CuSO₄ в исходном растворе.

1. Сначала определим химическую реакцию, которая происходит между сульфатом меди и гидроксидом калия:

CuSO₄ + 2 KOH -> Cu(OH)₂ + K₂SO₄

Из этой реакции видно, что на одну молекулу сульфата меди (CuSO₄) требуется две молекулы гидроксида калия (KOH) для образования медного гидроксида (Cu(OH)₂).

2. Рассчитаем количество использованного гидроксида калия (KOH) для выпадения осадка медного гидроксида (Cu(OH)₂):

Масса гидроксида калия (KOH) = атомная масса K + атомная масса O + атомная масса H
= 39,1 г/моль + 16,0 г/моль + 1,0 г/моль
= 56,1 г/моль

Мольный вес K₂SO₄ = 39,1 г/моль + 32,1 г/моль + 16,0 г/моль
= 87,1 г/моль

Количество использованного гидроксида калия (KOH) = (масса осадка (Cu(OH)₂) / мольный вес Cu(OH)₂) * коэффициент К₂ОН в реакции (2)
= (2,94 г / 97,1 г/моль) * 2
≈ 0,060 моль KOH

3. Далее, определим количество использованного сульфата меди (CuSO₄) в реакции. Поскольку на каждую молекулу сульфата меди (CuSO₄) требуется 2 молекулы гидроксида калия (KOH), то количество молекул CuSO₄ будет в два раза меньше, чем количество молекул KOH:

Количество использованного сульфата меди (CuSO₄) = 0,060 моль KOH / 2
= 0,030 моль CuSO₄

4. Теперь мы можем рассчитать массовую долю сульфата меди (CuSO₄) в исходном растворе:

Массовая доля CuSO₄ = (масса CuSO₄ / масса исходного раствора) * 100%
= (масса CuSO₄ / масса раствора) * 100%

Масса исходного раствора = масса раствора - масса осадка
= 40 г - 2,94 г
= 37,06 г

Масса CuSO₄ = (количество молей CuSO₄ * молярная масса CuSO₄)
= 0,030 моль * (63,5 г/моль + 32,1 г/моль + 16,0 г/моль)
= 3,86 г

Массовая доля CuSO₄ = (3,86 г / 37,06 г) * 100%
≈ 10,42%

Итак, массовая доля сульфата меди (CuSO₄) в исходном растворе после взаимодействия избытка гидроксида калия и выпадения 2,94 г осадка из 40 г раствора составляет около 10,42%.