Какой объем 0,3 м раствора гидроксида калия требуется, чтобы осадить в виде гидроксида меди 2-го уровня медь

Turandot

31

Давайте рассмотрим первую задачу о растворе гидроксида калия и гидроксида меди 2-го уровня.

Для начала, определим химическое уравнение реакции. Гидроксид калия реагирует с гидроксидом меди 2-го уровня по следующему уравнению:

\[2KOH + Cu(OH)_2 \rightarrow Cu(OH)_2 + 2KOH\]

Из уравнения видно, что коэффициенты стехиометрии перед реагентами и продуктами равны, поэтому стехиометрическое соотношение на осаждение гидроксида меди 2-го уровня и гидроксида калия будет 1:1.

Теперь рассчитаем количество моль гидроксида меди 2-го уровня в растворе:

\[n(Cu(OH)_2) = C \cdot V = 0,6 \, \text{М} \cdot 0,02 \, \text{л} = 0,012 \, \text{моль}\]

Заметим, что объем раствора гидроксида меди 2-го уровня в данной задаче необходим для расчета объема раствора гидроксида калия.

Из стехиометрического соотношения следует, что количество моль гидроксида калия также будет 0,012 моль.

Теперь можем найти объем раствора гидроксида калия:

\[V(KOH) = \frac{{n(KOH)}}{{C(KOH)}} = \frac{{0,012 \, \text{моль}}}{{0,3 \, \text{М}}}\]

Подсчитаем:

\[V(KOH) = 0,04 \, \text{л} = 40 \, \text{мл}\]

Итак, чтобы осадить в виде гидроксида меди 2-го уровня всю содержащуюся в 20 мл раствора CuCl2, понадобится 40 мл раствора гидроксида калия.

Перейдем ко второй задаче о массовых долях солей в полученном растворе.

Для начала, найдем количество вещества каждой соли в растворе.

Молекулярная масса нитрата натрия (NaNO3) равна:

\[M(NaNO3) = M(Na) + M(N) + 3 \cdot M(O) = 22,99 \, \text{г/моль} + 14,01 \, \text{г/моль} + 3 \cdot 16,00 \, \text{г/моль} = 85,00 \, \text{г/моль}\]

Количество вещества нитрата натрия равно:

\[n(NaNO3) = \frac{{m(NaNO3)}}{{M(NaNO3)}} = \frac{{4,86 \, \text{г}}}{{85,00 \, \text{г/моль}}}\]

Вычислим:

\[n(NaNO3) \approx 0,057 \, \text{моль}\]

Аналогично вычисляем количество вещества хлорида натрия (NaCl).

Молекулярная масса хлорида натрия (NaCl) составляет:

\[M(NaCl) = M(Na) + M(Cl) = 22,99 \, \text{г/моль} + 35,45 \, \text{г/моль} = 58,44 \, \text{г/моль}\]

Количество вещества хлорида натрия равно:

\[n(NaCl) = \frac{{m(NaCl)}}{{M(NaCl)}} = \frac{{4,86 \, \text{г}}}{{58,44 \, \text{г/моль}}}\]

Рассчитаем:

\[n(NaCl) \approx 0,083 \, \text{моль}\]

Теперь найдем массовую долю каждой соли в растворе.

Массовая доля нитрата натрия равна:

\[w(NaNO3) = \frac{{m(NaNO3)}}{{m(раствор)}} \times 100\%\]

Где \(m(раствор)\) - масса полученного раствора.

Вычислим:

\[w(NaNO3) = \frac{{4,86 \, \text{г}}}{{4,86 \, \text{г} + 35,14 \, \text{г}}} \times 100\%\]

Подсчитаем:

\[w(NaNO3) \approx 12,13\%\]

Аналогично вычислим массовую долю хлорида натрия:

\[w(NaCl) = \frac{{m(NaCl)}}{{m(раствор)}} \times 100\%\]

Где \(m(раствор)\) - масса полученного раствора.

Рассчитаем:

\[w(NaCl) = \frac{{4,86 \, \text{г}}}{{4,86 \, \text{г} + 35,14 \, \text{г}}} \times 100\%\]

Подсчитаем:

\[w(NaCl) \approx 12,13\%\]

Итак, в полученном растворе массовая доля нитрата натрия составляет приблизительно 12,13%, а массовая доля хлорида натрия также составляет примерно 12,13%.

Надеюсь, что объяснение было понятным и полезным для школьника. Если у вас возникли дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать их.