Оксид меди (II) массой 28 г растворили в 196 г 15%-ной серной кислоты. Осадок отфильтровали, к фильтрату добавили 75,6 г насыщенного раствора сульфида натрия. Вычислите массовые доли веществ в итоговом растворе, если растворимость сульфида натрия в условиях эксперимента составляет 26 г/100 г воды.
Вычислим количества исходных веществ: n(CuO) = m : M = 28 : 80 = 0,35 моль m(H2SO4) = mр-ра(H2SO4) · ω(H2SO4) = 196 ⋅ 0,15 = 29,4 г n(H2SO4) = m : M = 29,4 : 98 = 0,3 моль – в недостатке 26 г соли – 126 г раствора х г соли – 75,6 г раствора m(Na2S) = 15,6 г n(Na2S) = m : M = 15,6 : 78 = 0,2 моль
Вычислим массы веществ, содержащихся в итоговом растворе: n(CuSO4) = n(H2SO4) = 0,3 моль 0,3 > 0,2 ⇒ сульфид натрия в недостатке n(Na2SO4) = n(Na2S) = 0,2 моль m(Na2SO4) = n · M = 0,2 ⋅ 142 = 28,4 г n2(CuSO4) = n(Na2S) = 0,2 моль nост.(CuSO4) =0,3 – 0,2 = 0,1 моль mост.(CuSO4) = n · M = 0,1 ⋅ 160 = 16 г
Вычислим массовые доли веществ в растворе: mр-ра = m1(CuO) + mр-ра(H2SO4) + mр-ра(Na2SO4) – m(CuS) m1(CuO) = nM = 0,3 · 80 = 24 г n(CuS) = n(CuSO4) = 0,2 моль m(CuS) = n · M = 0,2 · 96 = 19,2 г mр-ра = 24 + 196 + 75,6 – 19,2 = 276,4 г ω(Na2SO4) = m(Na2SO4) : mр-ра = 28,4 : 276,4 = 0,1027 или 10,27% ω(CuSO4) = mост(CuSO4) : mр-ра = 16 : 276,4 = 0,0579 или 5,79%
