Question

В 15%-ный раствор сульфата меди (2) массой 240 г поместили 5,4 г алюминия, а затем добавили 114,4 г кристаллической соды (Na2CO3×10H20). Вычислите массовую долю карбоната натрия в полученном растворе. СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА!!!!!​

Answer 1

Ответ:

1.Запишем уравнения реакций (1)3CuSO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3Cu (2)Al2(SO4)3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3Na2SO4+ 3CO22.Вычислим количества данных веществ m (CuSO4) = mр-ра · ω(CuSO4) = 240 · 0,15 = 36 г n(CuSO4) = m : M = 36 : 160 = 0,225 моль n(Al) = m : M = 5,4 : 27 = 0,2 моль n(Na2CO3·10H2O) = n(Na2CO3) =  m : M = 114,4 : 286 =  0,4 моль 3.Вычислим количество оставшегося карбоната натрия 0,225 / 3 < 0,2 / 2 ⇒ сульфат меди в недостатке n(Al2(SO4)3) = 1/3 n(CuSO4) =  0,075 моль n(Na2CO3)прореаг. = 3n(Al2(SO4)3) = 0,225 моль n(Na2CO3)ост. = 0,4 – 0,225 = 0,175 моль 4.Вычислим массовую долю карбоната натрия m(Na2CO3)ост. = n · M = 0,175 · 106 = 18,55 г mр-ра = mр-ра(CuSO4) + mпрореаг.(Al) – m(Cu) + m(Na2CO3·10H2O) – m(Al(OH)3) – m(CO2) = 240 + + 0,15 · 27 – 0,225 · 64 + 114,4 – 0,15 · 78 – 0,225 · 44 = 322,45 г ω(Na2CO3) = 18,55 : 322,45 = 5,75 или 5,75%

Answer 2

Давайте посчитаем массовую долю карбоната натрия в полученном растворе.

1. Сначала найдем количество молей алюминия (Al), соды (Na2CO3×10H2O) и сульфата меди (CuSO4×15H2O) в реакции:

Масса алюминия: 5.4 г Молярная масса алюминия: 27 г/моль

Количество молей Al = Масса Al / Молярная масса Al Количество молей Al = 5.4 г / 27 г/моль = 0.2 моль

Масса кристаллической соды (Na2CO3×10H2O): 114.4 г Молярная масса Na2CO3×10H2O: 286 г/моль

Количество молей Na2CO3×10H2O = Масса Na2CO3×10H2O / Молярная масса Na2CO3×10H2O Количество молей Na2CO3×10H2O = 114.4 г / 286 г/моль = 0.4 моль

2. Теперь найдем количество молей сульфата меди (CuSO4×15H2O):

Масса сульфата меди: 240 г Молярная масса CuSO4×15H2O: 250 г/моль

Количество молей CuSO4×15H2O = Масса CuSO4×15H2O / Молярная масса CuSO4×15H2O Количество молей CuSO4×15H2O = 240 г / 250 г/моль = 0.96 моль

3. Следующим шагом найдем реакцию между алюминием и сульфатом меди:

2 Al + 3 CuSO4 → Al2(SO4)3 + 3 Cu

Из уравнения видно, что для реакции полностью требуется 2 моля алюминия на 3 моля сульфата меди.

4. Так как у нас есть 0.2 моль алюминия и 0.96 моль сульфата меди, алюминия недостаточно для полного окисления всех молей сульфата меди. Это значит, что алюминий будет исчерпан, и останется 0.16 моль сульфата меди.

5. Карбонат натрия реагирует с оставшимся сульфатом меди по уравнению:

CuSO4 + Na2CO3 → CuCO3 + Na2SO4

Из уравнения видно, что для реакции полностью требуется 1 моль сульфата меди на 1 моль карбоната натрия.

6. Количество молей карбоната натрия, реагирующего с оставшимся сульфатом меди:

Количество молей карбоната натрия = Количество молей сульфата меди = 0.16 моль

7. Массовая доля карбоната натрия в растворе:

Массовая доля карбоната натрия = (Масса карбоната натрия / Масса раствора) × 100%

Масса карбоната натрия = Количество молей карбоната натрия × Молярная масса Na2CO3×10H2O Масса карбоната натрия = 0.16 моль × 286 г/моль ≈ 45.76 г

Масса раствора = Масса алюминия + Масса кристаллической соды + Масса сульфата меди Масса раствора = 5.4 г + 114.4 г + 240 г = 360.8 г

Массовая доля карбоната натрия = (45.76 г / 360.8 г) × 100% ≈ 12.7%

Итак, массовая доля карбоната натрия в полученном растворе составляет около 12.7%.