Правильный ответ
- Запишем уравнения реакций:
(1) 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2
(2) 2H2O = 2H2 + O2
(3) BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl
- Вычислим количества исходных веществ
m(CuSO4) = mр-ра · ω(CuSO4) = 640 · 0,15 = 96 г
n(CuSO4) = m : M = 96 : 160 = 0,6 моль
nобщ.(O2) = V : Vm = 11,2 : 22,4 = 0,5 моль
m(BaCl2) = mр-ра · ω(BaCl2) = 665,6 · 0,25 = 166,4 г
n(BaCl2) = m : M = 166,4 : 208 = 0,8 моль
- Вычислим массу оставшегося хлорида бария
Если весь CuSO4 вступит в реакцию (1), то выделится 0,3 < 0,5 моль O2 ⇒ протекает еще одна реакция с выделением кислорода – электролиз H2O
n(H2SO4) = n(CuSO4) = 0,6 моль
n1(O2) = 05n(CuSO4) = 0,3 моль
n2(O2) = nобщ.(O2) – n1(O2) = 0,5 – 0,3 = 0,2 моль
n3(BaCl2) = n(H2SO4) = 0,6 моль
nост.(BaCl2) = 0,8 – 0,6 = 0,2 моль
mост.(BaCl2) = n · M = 0,2 · 208 = 41,6 г
- Вычислим массовую долю хлорида бария
mр-ра = mр-ра(CuSO4) – m(Cu) – m(O2) – m(H2) + mр-ра(BaCl2) – m(BaSO4)
mр-ра = 640 – 0,6 · 64 – 0,5 · 32 – 0,4 · 2 + 665,6 – 0,6 · 233 = 1110,6 г
ω(BaCl2) = 41,6 : 1110,6 · 100% = 3,75%
Максимальный балл: 4
Полное решение
- Запишем уравнения реакций:
(1) 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + 2H2SO4 + O2
(2) 2H2O = 2H2 + O2
(3) BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl
- Вычислим количества исходных веществ
m(CuSO4) = mр-ра · ω(CuSO4) = 640 · 0,15 = 96 г
n(CuSO4) = m : M = 96 : 160 = 0,6 моль
nобщ.(O2) = V : Vm = 11,2 : 22,4 = 0,5 моль
m(BaCl2) = mр-ра · ω(BaCl2) = 665,6 · 0,25 = 166,4 г
n(BaCl2) = m : M = 166,4 : 208 = 0,8 моль
- Вычислим массу оставшегося хлорида бария
Если весь CuSO4 вступит в реакцию (1), то выделится 0,3 < 0,5 моль O2 ⇒ протекает еще одна реакция с выделением кислорода – электролиз H2O
n(H2SO4) = n(CuSO4) = 0,6 моль
n1(O2) = 05n(CuSO4) = 0,3 моль
n2(O2) = nобщ.(O2) – n1(O2) = 0,5 – 0,3 = 0,2 моль
n3(BaCl2) = n(H2SO4) = 0,6 моль
nост.(BaCl2) = 0,8 – 0,6 = 0,2 моль
mост.(BaCl2) = n · M = 0,2 · 208 = 41,6 г
- Вычислим массовую долю хлорида бария
mр-ра = mр-ра(CuSO4) – m(Cu) – m(O2) – m(H2) + mр-ра(BaCl2) – m(BaSO4)
mр-ра = 640 – 0,6 · 64 – 0,5 · 32 – 0,4 · 2 + 665,6 – 0,6 · 233 = 1110,6 г
ω(BaCl2) = 41,6 : 1110,6 · 100% = 3,75%
Максимальный балл: 4
