Вопрос школьника
При растворении в воде 50 г медного купороса (CuSO4 • 5Н2О) получен 20%-ный раствор сульфата меди. К этому раствору добавили 39 г цинка, а после завершения реакции добавили 292 г 12%-ного раствора соляной кислоты. Определите массовую долю соляной кислоты в полученном растворе.
Ответ от учителя
Перед решением задачи необходимо записать уравнение реакции между медным купоросом и цинком:
CuSO4 + Zn → ZnSO4 + Cu
Из уравнения видно, что медный купорос реагирует с цинком, образуя сульфат цинка и медь. При этом количество меди, которое образуется, равно количеству меди, содержащейся в медном купоросе.
Массовая доля сульфата меди в 20%-ном растворе равна:
m(CuSO4) = 50 г
m(H2O) = m(CuSO4 • 5H2O) — m(CuSO4) = 50 г — 25 г = 25 г
m(раствора) = m(CuSO4) + m(H2O) = 50 г + 25 г = 75 г
m(CuSO4) / m(раствора) = 20%
m(CuSO4) = 0.2 * 75 г = 15 г
Таким образом, в 20%-ном растворе содержится 15 г сульфата меди.
При реакции медного купороса с цинком образуется сульфат цинка и медь. Масса сульфата цинка, образующегося при реакции, равна массе цинка:
m(ZnSO4) = m(Zn) = 39 г
После завершения реакции в раствор добавили 292 г 12%-ного раствора соляной кислоты. Массовая доля соляной кислоты в этом растворе равна:
m(HCl) / m(раствора) = 12%
m(HCl) = 0.12 * m(раствора) = 0.12 * 292 г = 35.04 г
Таким образом, в полученном растворе массовая доля соляной кислоты составляет:
m(HCl) / m(раствора) = 35.04 г / (39 г + 15 г + 292 г) = 9.2%
