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:

$$2KOH+Cu(OH{)}_2\to Cu(OH{)}_2+2KOH$$

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:

$$w(NaNO3)=\frac{m(NaNO3)}{m(раствор)}\times 100\mathrm{\%}$$

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

Вычислим:

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

Подсчитаем:

$$w(NaNO3)\approx 12,13\mathrm{\%}$$

Аналогично вычислим массовую долю хлорида натрия:

$$w(NaCl)=\frac{m(NaCl)}{m(раствор)}\times 100\mathrm{\%}$$

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

Рассчитаем:

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

Подсчитаем:

$$w(NaCl)\approx 12,13\mathrm{\%}$$

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.