Задача по Химии
Здравствуйте, помогите разобраться с задачей пожалуйста !!! Благодарю !
Через 376 г 16%-ного раствора нитрата меди(II) пропустили сероводород. При этом массовая доля нитрата меди(II) в растворе уменьшилась до 9,7%. К полученному раствору добавили 100 г 40%-ного раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю щёлочи в образовавшемся растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
Ниже приведён один из вариантов решения задачи с подробными расчётами и записью реакций.
Исходные данные:
Исходный раствор – 376 г 16%-ного раствора нитрата меди(II). – Масса нитрата меди(II):
Состав итогового раствора (матьёк):
Из общей массы
468
г вычитаем массу осадка Cu(OH)₂ (≈18,58 г):
В раствор вошли:
Свободное NaOH: 14,32 г,
NaNO₃, суммарно:
Вода: первоначальная вода из раствора + добавленная вода + вода, образованная в реакции: 315,84 + 60 + ~4,70 г ≈ 380,54 г.
Проверка:
Определение массовой доли щёлочи:
Щёлочью здесь является свободный гидроксид натрия.
Итоговый ответ:
Массовая доля щёлочи (NaOH) в образовавшемся растворе составляет примерно 3,2%.
Запись основных реакций:
Реакция с сероводородом (удаляется часть Cu(NO₃)₂):
(При этом
уменьшается с 0,321 до 0,1904 моль.)
Нейтрализация азотной кислоты:
Образование осадка гидроксида меди:
. Вывод: После всех процессов массовая доля свободного гидроксида натрия в конечном растворе составляет примерно 3,2%.
Массовая доля щёлочи в образовавшемся растворе составляет 3.22%.
Cu(NO3)2+H2S=CuS+2HNO3
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaNO3
m(Cu(NO3)2)=m(р-ра)•w(Cu(NO3)2)=60,16г
n(Cu(NO3)2)=m/M=0,32моль
Пусть количество вещества H2S х.
Нитрат в избытке. Тогда масса раствора равна 376+m(H2S)-m(CuS)=376+34х-96х=376-62х.
Значит, масса нитрата, оставшегося в растворе, равна 60,16-188x.
(60,16-188х)/(376-62х)=0,097
60,16-188х=36,472-6,014х
х=0,13моль
Масса полученного раствора 367,94г
m(NaOH)=M(p-pa) •w(NaOH)=40г
n(NaOH)=m/M=1моль
В реакцию вступают 0,19моль нитрата и 0,26моль азотной кислоты. Щелочь явно в избытке. Масса раствора станет 367,94+100-m(Cu(OH)2)=449,32г
m(NaOH)=(1-0,26-0,38)•40=14,4г
w(NaOH)=(m(NaOH)/m(p-pa))•100%=3,2%
Ответ: 3,2%.
Пробуйте сами через онлайн чаты GPT.
Сюда скинут точно такое же
Добрый день!
Вот решение:
1. Реакция Cu(NO₃)₂ с H₂S:
Сероводород реагирует с нитратом меди(II) с образованием сульфида меди(II) и азотной кислоты:
Cu(NO₃)₂(aq) + H₂S(g) → CuS(s) ↓ + 2HNO₃(aq)
2. Вычисление массы Cu(NO₃)₂ в исходном растворе:
* m(раствора) = 376 г
* ω(Cu(NO₃)₂)₁ = 16% = 0.16
* m(Cu(NO₃)₂)₁ = m(раствора) * ω(Cu(NO₃)₂)₁ = 376 г * 0.16 = 60.16 г
3. Вычисление массы Cu(NO₃)₂ в растворе после реакции с H₂S:
* ω(Cu(NO₃)₂)₂ = 9.7% = 0.097
* m(Cu(NO₃)₂)₂ = m(раствора) * ω(Cu(NO₃)₂)₂ = 376 г * 0.097 = 36.472 г
4. Вычисление массы Cu(NO₃)₂ прореагировавшей с H₂S:
* Δm(Cu(NO₃)₂) = m(Cu(NO₃)₂)₁ - m(Cu(NO₃)₂)₂ = 60.16 г - 36.472 г = 23.688 г
5. Вычисление массы CuS:
Из стехиометрии реакции (1): 1 моль Cu(NO₃)₂ реагирует с 1 молем CuS.
M(Cu(NO₃)₂) = 187.56 г/моль
M(CuS) = 95.61 г/моль
n(Cu(NO₃)₂) = m(Cu(NO₃)₂) / M(Cu(NO₃)₂) = 23.688 г / 187.56 г/моль ≈ 0.126 моль
n(CuS) = n(Cu(NO₃)₂) ≈ 0.126 моль
m(CuS) = n(CuS) * M(CuS) ≈ 0.126 моль * 95.61 г/моль ≈ 12.05 г
6. Реакция образовавшегося раствора с NaOH:
Азотная кислота, образовавшаяся в первой реакции, реагирует с гидроксидом натрия:
HNO₃(aq) + NaOH(aq) → NaNO₃(aq) + H₂O(l)
7. Вычисление массы NaOH в растворе:
* m(раствора NaOH) = 100 г
* ω(NaOH) = 40% = 0.4
* m(NaOH) = m(раствора NaOH) * ω(NaOH) = 100 г * 0.4 = 40 г
8. Вычисление массы NaNO₃:
Из стехиометрии реакции (2): 1 моль HNO₃ реагирует с 1 моль NaOH, образуя 1 моль NaNO₃.
n(HNO₃) = 2 * n(Cu(NO₃)₂) = 2 * 0.126 моль = 0.252 моль (поскольку из 1 моля Cu(NO₃)₂ образуется 2 моля HNO₃)
M(NaNO₃) = 85 г/моль
m(NaNO₃) = n(HNO₃) * M(NaNO₃) = 0.252 моль * 85 г/моль ≈ 21.42 г
9. Вычисление массы окончательного раствора и массовой доли щелочи:
* m(окончательный раствор) = 376 г + 100 г = 476 г
* m(NaOH) = 40 г
* ω(NaOH) = m(NaOH) / m(окончательный раствор) = 40 г / 476 г ≈ 0.084
Массовая доля щелочи в образовавшемся растворе составляет приблизительно 8.4%. Обратите внимание, что в расчете не учитывалась масса осадка CuS.
Ответ: Массовая доля щелочи в образовавшемся растворе составляет приблизительно 8.4%. Уравнения реакций приведены выше, а все вычисления подробно описаны
