Правильный ответ
- Вычислим массовые доли веществ
mр-ра = m(порц.) + m3(Fe) – m(Cu) = 64 + 0,04 • 56 – 0,04 • 64 = 63,68 г
ω(FeSO4) = 6,08 : 63,68 • 100 = 9,55%
ω(Na2SO4) = 1,42 : 63,68 • 100 = 2,23%
Полное решение
- Запишем уравнение реакции
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
- Вычислим количества веществ в исходной смеси и количество железа
n(p) = 2,0408 • 1025 : (6,02 • 1023) = 33,9 моль
Пусть n(CuSO4 • 5H2O) = x моль, n(Na2SO4 • 10H2O) = y моль
Составим систему уравнений:
127х + 170y = 33,9
250х + 322y = 66,1
х = 0,2 моль, y = 0,05 моль
n(Fe) = m : M = 3,92 : 56 = 0,07 моль
- Вычислим массы веществ в итоговом растворе
n(Cu2+) = n(CuSO4 • 5H2O) = 0,2 моль
m1(р-ра) = m(Cu2+) : ω(Cu2+) = 0,2 • 64 : 0,04 = 320 г
320 : 64 = 5 ⟹ nпорц.(CuSO4) = 0,2 : 5 = 0,04 моль
nпорц.(Na2SO4) = 0,05 : 5 = 0,01 моль
0,04 < 0,07 ⟹ Fe в избытке
n(FeSO4) = nпорц.(CuSO4) = 0,04 моль
m(FeSO4) = n • M = 0,04 • 152 = 6,08 г
mпорц.(Na2SO4) = n • M = 0,01 • 142 = 1,42 г
- Вычислим массовые доли веществ
mр-ра = m(порц.) + m3(Fe) – m(Cu) = 64 + 0,04 • 56 – 0,04 • 64 = 63,68 г
ω(FeSO4) = 6,08 : 63,68 • 100 = 9,55%
ω(Na2SO4) = 1,42 : 63,68 • 100 = 2,23%
