Вопрос школьника
Вычислите массу осадка, образующегося при добавлении 100 мл 10%-ного раствора хлорида меди (II) (ρ = 1,08 г/мл) к избытку раствора гидроксида калия.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать химическое уравнение реакции между хлоридом меди (II) и гидроксидом калия:
CuCl2 + 2KOH → Cu(OH)2↓ + 2KCl
Из уравнения видно, что при реакции образуется осадок гидроксида меди (II), который выпадает из раствора. Масса осадка будет равна разности массы образовавшегося твердого вещества и массы исходных реагентов.
Для начала необходимо вычислить количество моль хлорида меди (II) в 100 мл 10%-ного раствора. Для этого воспользуемся формулой:
n = m/M
где n — количество молей, m — масса вещества, M — молярная масса.
Молярная масса CuCl2 = 134,45 г/моль
Масса хлорида меди (II) в 100 мл 10%-ного раствора:
m = V * ρ * c = 100 мл * 1,08 г/мл * 0,1 = 10,8 г
Количество молей хлорида меди (II):
n = m/M = 10,8 г / 134,45 г/моль = 0,0804 моль
Так как коэффициент перед Cu(OH)2 в уравнении реакции равен 1, то количество молей гидроксида меди (II) будет равно количеству молей хлорида меди (II).
Теперь необходимо вычислить количество молей гидроксида калия, необходимых для полного осаждения гидроксида меди (II). Для этого воспользуемся стехиометрическим коэффициентом перед KOH в уравнении реакции, который равен 2.
Количество молей KOH:
n(KOH) = 2 * n(CuCl2) = 2 * 0,0804 моль = 0,1608 моль
Масса гидроксида калия, необходимого для реакции:
m(KOH) = n(KOH) * M(KOH) = 0,1608 моль * 56,11 г/моль = 9,01 г
Таким образом, для полного осаждения гидроксида меди (II) необходимо добавить 9,01 г гидроксида калия. Если добавить больше гидроксида калия, то он будет избыточным и не участвует в реакции.
Масса осадка гидроксида меди (II):
m(Cu(OH)2) = n(Cu(OH)2) * M(Cu(OH)2) = 0,0804 моль * 97,56 г/моль = 7,86 г
Ответ: масса осадка гидроксида меди (II), образующегося при добавлении 100 мл 10%-ного раствора хлорида меди (II) к избытку раствора гидроксида калия, равна 7,86 г.