Каковы массовые доли компонентов в исходной смеси, если смесь CuSO4*5H2O и FeSO4*7H2O массой 1,202 растворена в воде

Плюшка

62

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать знания о растворимости солей и методе выпадения осадка. Давайте начнем с расчета массовых долей компонентов в исходной смеси.

По условию задачи, у нас есть смесь веществ CuSO4*5H2O и FeSO4*7H2O массой 1,202 г, растворенная в воде. Для начала, нам нужно определить массу каждого компонента в смеси.

Пусть \( m_{CuSO4*5H2O} \) - масса CuSO4*5H2O в смеси,
\( m_{FeSO4*7H2O} \) - масса FeSO4*7H2O в смеси.

Зная, что в результате растворения смеси была образована осадок массой 1,085 г, можем записать следующее уравнение:

\[ m_{CuSO4*5H2O} + m_{FeSO4*7H2O} = 1,202 \, г \] (1)

Далее, нам говорят, что к полученному раствору был добавлен избыток раствора барий хлорида, и образовался осадок массой 1,085 г. Это означает, что весь медь в исходной смеси соединилась с барием и выделился в виде осадка барий сульфата (BaSO4).

Зная молярную массу барий сульфата, \( M_{BaSO4} = 233,39 \) г/моль, мы можем рассчитать количество вещества (в молях) осадка:

\[ n_{BaSO4} = \frac{{m_{BaSO4}}}{{M_{BaSO4}}} \] (2)

Нам также дано, что масса осадка составляет 1,085 г.

Теперь мы должны понять, какое количество меди присутствовало в растворе и соединилось с барием, образовав осадок.

Молярная масса меди равна \( M_{Cu} = 63,55 \) г/моль.

По закону сохранения массы, масса меди в исходной смеси должна составлять разность между начальной массой и массой осадка:

\( m_{Cu} = m_{CuSO4*5H2O} - m_{BaSO4} \) (3)

Теперь, имея массу меди и её молярную массу, мы можем рассчитать количество вещества меди:

\( n_{Cu} = \frac{{m_{Cu}}}{{M_{Cu}}} \) (4)

Аналогичным образом, чтобы определить количество вещества железа в исходной смеси, мы можем использовать следующие формулы:

\( m_{Fe} = m_{FeSO4*7H2O} - m_{BaSO4} \) (5)

\( n_{Fe} = \frac{{m_{Fe}}}{{M_{Fe}}} \) (6)

Теперь, зная количество вещества меди и железа, а также общее количество вещества в исходной смеси (которое будет равно общему количеству меди и железа), мы можем рассчитать молярные доли каждого компонента:

\( x_{Cu} = \frac{{n_{Cu}}}{{n_{Cu} + n_{Fe}}} \) (7)

\( x_{Fe} = \frac{{n_{Fe}}}{{n_{Cu} + n_{Fe}}} \) (8)

Теперь, получив массовые доли меди (\( x_{Cu} \)) и железа (\( x_{Fe} \)), мы можем округлить их до 4 знаков после запятой, чтобы получить ответ.

Обращу ваше внимание на то, что для точного решения необходимо знание точных молярных масс всех соединений, указанных в задаче. Если вам даны округленные значения молярных масс, результаты могут немного отличаться от округленных массовых долей.