Question

Медь, выделившаяся в результате реакции 2,6 г. цинка с 160 г. 5%-ного раствора сульфата меди (2), полностью прореагировала с 20 мл. разбавленной азотной кислоты (плотность=1,055г/мл). Определите массовую долю нитрата меди (2) в полученном растворе

Answer 1

Zn + CuSO₄ = Cu + ZnSO₄                                   (1)

3Cu + 8HNO₃ = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O             (2)

1) Определим массу CuSO₄ в растворе
m(CuSO₄) = 5 % * 160 г : 100 % = 8 г

2) Определим, какое из веществ, вступивших в реакцию (1), находятся в избытке
М(Zn) = 65 г/моль
М(CuSO₄) = 64 + 32 + 16 * 4 = 160 г/моль
n(Zn) = 2,6 г : 65 г/моль = 0,04 моль
n(CuSO₄) = 8 г : 160 г/моль = 0,05 моль
CuSO₄ - в избытке, дальнейшие расчеты ведем по Zn

3) Определим массу меди, выделившуюся в ходе реакции (1) и вступившую в реакцию (2)
М(Cu) = 64 г/моль
m(Cu) = (2,6 г * 64 г/моль * 1 моль) : (65 г/моль * 1 моль) = 2,56 г

4) Определим массу Cu(NO₃)₂, получившегося в ходе реакции (2)
М(Cu(NO₃)₂)= 64 + (14 + 16 * 3) * 2 = 188 г/моль
m(Cu(NO₃)₂) = (2,56 г * 188 г/моль * 3 моль) : (64 г/моль * 3 моль) = 7,52 г

5) Определим массу NO, выделившегося в ходе реакции (2)
М(NO) = 14 + 16 = 30 г/моль
m(NO) = (2,56 г * 30 г/моль * 2 моль) : (64 г/моль * 3 моль) = 0,8 г

6) Определим массу всего раствора
m(р-ра НNO₃) = 20 мл * 1,055 г/мл = 21,1 г
m(р-ра) = m(Cu) + m(р-ра НNO₃) - m(NO) = 2,56 г + 21,1 г - 0,8 г = 22,86 г

7) Определим массовую долю Cu(NO₃)₂ в растворе
w%(Cu(NO₃)₂) = 7,52 г : 22,86 г * 100 % = 32,896 % ≈ 32,9 %