Задача по химии на растворы Смешали равные по массе порции 1,6%-х растворов сульфата меди(II) и сульфида натрия. Определите массовые доли растворённых веществ в растворе, полученном после отделения выпавшего осадка.
Чтобы решить задачу, давайте сначала определим, какие реакции происходят при смешивании растворов сульфата меди IIIIII и сульфида натрия.
Реакция между сульфатом меди IIIIIICuSO4 \text{CuSO}_4 CuSO4 и сульфидом натрия Na2S \text{Na}_2\text{S} Na2S: CuSO4+Na2S→CuS+Na2SO4
\text{CuSO}_4 + \text{Na}_2\text{S} \rightarrow \text{CuS} + \text{Na}_2\text{SO}_4 CuSO4+Na2S→CuS+Na2SO4
При этом образуется осадок сульфида меди CuS \text{CuS} CuS, который является нерастворимым в воде.
Теперь рассмотрим, что произойдет в результате смешивания. Пусть мы смешиваем по 100 г 1,6%-ных растворов каждого вещества.
Определим массу растворённых веществ в каждом растворе.
Теперь определим, сколько компонентов вступит в реакцию.
Из таблицы растворимости мы знаем, что оба вещества реагируют в 1:1.Так как у нас одинаковые массы 1,6 г 1,6 \, \text{г} 1,6г , оба вещества полностью прореагируют.
После реакции:
В образовавшемся растворе остаётся: CuS (осадок), Na2SO4
\text{CuS} \text{ (осадок)}, \, \text{Na}_2\text{SO}_4 CuS (осадок),Na2SO4Масса оставшегося вещества растворенногорастворенногорастворенного равна массе сульфата натрия, который не попадает в осадок: [ \text{Na}_2\text{SO}_4 = 1,6 \, \text{г} \quad (\text{так как все количество CuSO}_4 прореагировало}) ]
Определим массу растворённых веществ после выпадения осадка. Всё, что осталось, это 1,6 г Na2SO4 \text{Na}_2\text{SO}_4 Na2SO4.
Массовая доля растворённого вещества в растворе: wNa2SO<em>4=m</em>Na2SO<em>4m</em>общ−mосадок=1,6 г200 г×100%=1,6200×100%=0,8%
w_{\text{Na}_2\text{SO}<em>4} = \frac{m</em>{\text{Na}_2\text{SO}<em>4}}{m</em>{\text{общ}} - m_{\text{осадок}}} = \frac{1,6 \, \text{г}}{200 \, \text{г}} \times 100\% = \frac{1,6}{200} \times 100\% = 0,8\% wNa2SO<em>4=m</em>общ−mосадокm</em>Na2SO<em>4=200г1,6г×100%=2001,6×100%=0,8%
Так как в осадок уходит только CuS \text{CuS} CuS и никого другого вещества нет, массовая доля осадка вычисляется как: w<em>осадок=m</em>осадокmобщ=1,6 г200 г×100%=0,8%
w<em>{\text{осадок}} = \frac{m</em>{\text{осадок}}}{m_{\text{общ}}} = \frac{1,6 \, \text{г}}{200 \, \text{г}} \times 100\% = 0,8\% w<em>осадок=mобщm</em>осадок=200г1,6г×100%=0,8%
Таким образом, в полученном растворе после отделения выпавшего осадка растворено 0,8% Na2SO4 \text{Na}_2\text{SO}_4 Na2SO4.
Итак, массовая доля раствора Na2SO4 \text{Na}_2\text{SO}_4 Na2SO4 составляет 0,8%.
Чтобы решить задачу, давайте сначала определим, какие реакции происходят при смешивании растворов сульфата меди IIIIII и сульфида натрия.
Реакция между сульфатом меди IIIIII CuSO4 \text{CuSO}_4 CuSO4 и сульфидом натрия Na2S \text{Na}_2\text{S} Na2 S:CuSO4+Na2S→CuS+Na2SO4 \text{CuSO}_4 + \text{Na}_2\text{S} \rightarrow \text{CuS} + \text{Na}_2\text{SO}_4
CuSO4 +Na2 S→CuS+Na2 SO4 При этом образуется осадок сульфида меди CuS \text{CuS} CuS, который является нерастворимым в воде.
Теперь рассмотрим, что произойдет в результате смешивания. Пусть мы смешиваем по 100 г 1,6%-ных растворов каждого вещества.
Определим массу растворённых веществ в каждом растворе.
Для сульфата меди IIIIII CuSO<em>4 \text{CuSO}<em>4 CuSO<em>4:
m</em>CuSO4=100 г×0,016=1,6 г m</em>{\text{CuSO}_4} = 100 \, \text{г} \times 0,016 = 1,6 \, \text{г}
m</em>CuSO4 =100г×0,016=1,6г
Для сульфида натрия Na<em>2S \text{Na}<em>2\text{S} Na<em>2S:
m</em>Na2S=100 г×0,016=1,6 г m</em>{\text{Na}_2\text{S}} = 100 \, \text{г} \times 0,016 = 1,6 \, \text{г}
m</em>Na2 S=100г×0,016=1,6г
Теперь определим, сколько компонентов вступит в реакцию.
Из таблицы растворимости мы знаем, что оба вещества реагируют в 1:1.Так как у нас одинаковые массы 1,6 г 1,6 \, \text{г} 1,6г , оба вещества полностью прореагируют.После реакции:
В образовавшемся растворе остаётся:CuS (осадок), Na2SO4 \text{CuS} \text{ (осадок)}, \, \text{Na}_2\text{SO}_4
CuS (осадок),Na2 SO4 Масса оставшегося вещества растворенногорастворенногорастворенного равна массе сульфата натрия, который не попадает в осадок:
[
\text{Na}_2\text{SO}_4 = 1,6 \, \text{г} \quad (\text{так как все количество CuSO}_4 прореагировало})
]
Рассчитаем массу полученного раствора:
mобщ=100 г+100 г=200 г m_{\text{общ}} = 100 \, \text{г} + 100 \, \text{г} = 200 \, \text{г}
mобщ =100г+100г=200г
Определим массу растворённых веществ после выпадения осадка. Всё, что осталось, это 1,6 г Na2SO4 \text{Na}_2\text{SO}_4 Na2 SO4 .
Массовая доля растворённого вещества в растворе:
wNa2SO<em>4=m</em>Na2SO<em>4m</em>общ−mосадок=1,6 г200 г×100%=1,6200×100%=0,8% w_{\text{Na}_2\text{SO}<em>4} = \frac{m</em>{\text{Na}_2\text{SO}<em>4}}{m</em>{\text{общ}} - m_{\text{осадок}}} = \frac{1,6 \, \text{г}}{200 \, \text{г}} \times 100\% = \frac{1,6}{200} \times 100\% = 0,8\%
wNa2 SO<em>4 =m</em>общ−mосадок m</em>Na2 SO<em>4 =200г1,6г ×100%=2001,6 ×100%=0,8%
Так как в осадок уходит только CuS \text{CuS} CuS и никого другого вещества нет, массовая доля осадка вычисляется как:
w<em>осадок=m</em>осадокmобщ=1,6 г200 г×100%=0,8% w<em>{\text{осадок}} = \frac{m</em>{\text{осадок}}}{m_{\text{общ}}} = \frac{1,6 \, \text{г}}{200 \, \text{г}} \times 100\% = 0,8\%
w<em>осадок=mобщ m</em>осадок =200г1,6г ×100%=0,8%
Таким образом, в полученном растворе после отделения выпавшего осадка растворено 0,8% Na2SO4 \text{Na}_2\text{SO}_4 Na2 SO4 .
Итак, массовая доля раствора Na2SO4 \text{Na}_2\text{SO}_4 Na2 SO4 составляет 0,8%.