Question

Навеску смеси,содержащей железный купорос и медный купорос,растворили в 250мл воды. От полученного раствора отобрали аликвоту 10мл, добавили 1мл крепкой азотной кислоты, прокипятили и прилили избыточное количество крепкого раствора аммиака в во-де. Полученный осадок отфильтровали и прокалили. Масса весовой формы составила 0,2622г. Из другой аликвоты раствора объемом 10мл получили 1,5844г сульфата бария. Вычислить массовую концентрацию сульфата железа(I) и сульфата меди(II) в растворе.

Answer 1

Ответ:

1. Рассчитаем количество молей сульфата бария в 10 мл раствора:

m(сульфата бария) = 1,5844 г

n(сульфата бария) = m(сульфата бария) / M(сульфата бария) = 1,5844 г / 233,39 г/моль = 0,006787 моль

2. По химическому уравнению реакции между сульфатом бария и сульфатами железа(I) и меди(II) можем выразить количество молей сульфатов металлов в 10 мл раствора:

BaSO4 + FeSO4 → BaSO4↓ + FeSO4

BaSO4 + CuSO4 → BaSO4↓ + CuSO4

n(FeSO4) = n(BaSO4)

n(CuSO4) = n(BaSO4)

3. Рассчитаем молярную концентрацию раствора (количество молей в 1 литре):

C = n / V = 0,006787 моль / (10 мл / 1000 мл/л) = 0,6787 М

4. Рассчитаем количество молей железа и меди в 10 мл раствора:

n(FeSO4) = n(BaSO4) = 0,006787 моль

m(FeSO4) = n(FeSO4) * M(FeSO4) = 0,006787 моль * 151,91 г/моль = 1,0319 г

n(CuSO4) = n(BaSO4) = 0,006787 моль

m(CuSO4) = n(CuSO4) * M(CuSO4) = 0,006787 моль * 159,61 г/моль = 1,0797 г

5. Рассчитаем массовую долю железа и меди в 250 мл раствора, затем переведем в массовую концентрацию:

m(FeSO4) = 1,0319 г * (250 мл / 10 мл) = 25,798 г

m(CuSO4) = 1,0797 г * (250 мл / 10 мл) = 26,993 г

m(расчетная) = 0,2622 г

m(железа) = m(расчетная) * m(FeSO4) / (m(FeSO4) + m(CuSO4)) = 0,2622 г * 25,798 г / (25,798 г + 26,993 г) = 0,1238 г

m(меди) = m(расчетная) * m(CuSO4) / (m(FeSO4) + m(CuSO4)) = 0,2622 г * 26,993 г / (25,798 г + 26,993 г) = 0,1384 г

C(FeSO4) = m(FeSO4) / V = 1,0319 г / (250 мл / 1000 мл/л) = 4,127 г/л

C(CuSO4) = m(CuSO4) / V = 1,0797 г / (250 мл / 1000 мл/л) = 4,319 г/л

Ответ: массовая концентрация сульфата железа(I) в растворе составляет 0,1238%, массовая концентрация сульфата меди(II) в растворе составляет 0,1384%.

Можно лучший ответ

Answer 2

Для вычисления массовой концентрации сульфата железа(I) и сульфата меди(II) в растворе, нам нужно рассмотреть оба этапа анализа, которые вы описали.

1. Вычисление массовой концентрации сульфата железа(I) (FeSO4):

   Сначала мы рассчитаем массу сульфата бария (BaSO4), который образуется после реакции аликвоты с крепкой азотной кислотой и крепким раствором аммиака.

   Масса BaSO4 = 1.5844 г (масса осадка)

   Теперь мы знаем, что моль BaSO4 соответствует моли сульфата железа(I), поскольку они оба образуются в реакции. Молярная масса BaSO4 = 137.33 г/моль.

   Масса моли BaSO4 = (масса BaSO4) / (молярная масса BaSO4) Масса моли BaSO4 = (1.5844 г) / (137.33 г/моль) ≈ 0.01154 моль BaSO4

   Так как 1 моль BaSO4 соответствует 1 моль сульфата железа(I) (FeSO4), то масса моли сульфата железа(I) тоже составляет 0.01154 моль.

   Теперь, чтобы найти массовую концентрацию сульфата железа(I) в растворе, разделим массу моли FeSO4 на объем раствора (в литрах), который равен 0.01 л (10 мл):

   Массовая концентрация FeSO4 = (Масса моли FeSO4) / (Объем раствора) Массовая концентрация FeSO4 = (0.01154 моль) / (0.01 л) = 1.154 моль/л

2. Вычисление массовой концентрации сульфата меди(II) (CuSO4):

   Для этого этапа мы должны рассмотреть мольную связь между сульфатом бария (BaSO4) и сульфатом меди(II) (CuSO4) в реакции. Это соотношение можно найти из химического уравнения реакции.

   BaSO4 + CuSO4 → BaCu(SO4)2

   Из уравнения видно, что 1 моль CuSO4 соответствует 1 моль BaSO4.

   Масса моли CuSO4 = Масса моли BaSO4 = 0.01154 моль

   Теперь, чтобы найти массовую концентрацию сульфата меди(II) в растворе, разделим массу моли CuSO4 на объем раствора (в литрах), который также равен 0.01 л (10 мл):

   Массовая концентрация CuSO4 = (Масса моли CuSO4) / (Объем раствора) Массовая концентрация CuSO4 = (0.01154 моль) / (0.01 л) = 1.154 моль/л

Итак, массовая концентрация сульфата железа(I) и сульфата меди(II) в данном растворе составляет 1.154 моль/л для обоих соединений.