Question

Железную пластинку поместили в раствор сульфата меди (II) массой 150 г. Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 0,6 г, а массовая доля CuSO4 в образовавшемся растворе (ω2) стала равной 5%. Определите массовую долю CuSO4 в исходном растворе (ω1).

Answer 1

Ответ:

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон сохранения массы.

Итак, известно, что исходная масса сульфата меди (II) в растворе равна 150 г (ω1), масса пластинки увеличилась на 0,6 г, и массовая доля CuSO4 в образовавшемся растворе (после реакции) равна 5% (ω2).

Мы можем записать уравнение сохранения массы для меди:

Масса меди в начальном растворе (медь в CuSO4 в начальном растворе) = Масса меди в итоговом растворе (медь в CuSO4 в итоговом растворе)

Это можно записать следующим образом:

(ω1 * 150 г) = (ω2 * (150 г + 0,6 г))

Теперь мы знаем, что ω2 = 5%, что равно 0,05.

Давайте решим уравнение:

(ω1 * 150 г) = (0,05 * 150,6 г)

ω1 = (0,05 * 150,6 г) / 150 г ω1 = 0,05 * 1,006 ω1 = 0,0503

Итак, массовая доля CuSO4 в исходном растворе (ω1) составляет приблизительно 0,0503, что эквивалентно 5,03%.

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся принципом сохранения массы в химии. Обозначим массовую долю исходного раствора как \( \omega_1 \), массу железной пластинки до взаимодействия как \( m_{\text{Fe}} \), массу сульфата меди (II) до взаимодействия как \( m_{\text{CuSO}_4} \), а массу пластинки после взаимодействия как \( m_{\text{Fe'}} \).

Мы знаем, что масса пластинки увеличилась на 0,6 г, поэтому:

\[ m_{\text{Fe'}} = m_{\text{Fe}} + 0,6 \, \text{г} \]

Также известно, что массовая доля \( \omega_2 \) сульфата меди (II) в образовавшемся растворе составляет 5%. Массу сульфата меди (II) в образовавшемся растворе можно найти как разность массы пластинки после взаимодействия и массы пластинки до взаимодействия:

\[ m_{\text{CuSO}_4'} = m_{\text{Fe'}} - m_{\text{Fe}} \]

Теперь мы можем записать уравнение для массовой доли \( \omega_2 \):

\[ \omega_2 = \frac{m_{\text{CuSO}_4'}}{m_{\text{CuSO}_4'} + m_{\text{Fe'}}} \times 100\% \]

Заменяем выражение для \( m_{\text{CuSO}_4'} \) и \( m_{\text{Fe'}} \):

\[ \omega_2 = \frac{m_{\text{Fe'}} - m_{\text{Fe}}}{m_{\text{Fe'}} + m_{\text{Fe'}}} \times 100\% \]

Теперь подставим значение \( \omega_2 = 5\% \) и решим уравнение относительно \( m_{\text{Fe}} \). Решение этого уравнения даст нам массовую долю исходного сульфата меди (II) в растворе \( \omega_1 \).

\[ 5 = \frac{(m_{\text{Fe'}} - m_{\text{Fe}})}{(m_{\text{Fe'}} + m_{\text{Fe'}})} \times 100\% \]

После решения этого уравнения мы получим значение \( m_{\text{Fe}} \), которое можно использовать для вычисления \( \omega_1 \).