ХИМИЯ Безводный хлорид меди смешали с дигидратом хлорида меди (II) так, чтобы в полученной смеси на один атом хлора приходился один атом водорода. Такую смесь массой 8 г растворили в воде, при этом получилось 45 г раствора, в котором выдержали до окончания реакции алюминий массой 4 г. Какой объем воды следует выпарить, чтобы получить гексагидрат хлорида алюминия?
Давайте начнем с составления уравнения реакции между безводным хлоридом меди и дигидратом хлорида меди (II):
CuCl2 + 2H2O -> CuCl2 * 6H2O
Это уравнение показывает, что одна молекула безводного хлорида меди реагирует с двумя молекулами воды, образуя шести гидрат хлорида меди.
Далее, для реакции между алюминием и хлоридом меди (II), составим уравнение:
2Al + 3CuCl2 -> 3Cu + 2AlCl3
Согласно данной задачи, масса алюминия равна 4 г, что означает, что количество вещества алюминия равно его массе, поделенной на молярную массу (молярная масса алюминия = 26,98 г/моль):
n(Al) = 4 г / 26,98 г/моль = 0,148 моль
Согласно уравнению реакции, 2 моль алюминия соответствуют 3 молям хлорида меди (II), поэтому количество вещества хлорида меди (II) равно:
n(CuCl2) = (0,148 моль * 3 моль) / 2 моль = 0,222 моль
Теперь мы можем использовать соотношение между количеством вещества и концентрацией раствора, чтобы найти объем воды.
Масса полученного раствора равна 45 г, а количество вещества хлорида меди (II) равно 0,222 моль, поэтому мы можем вычислить концентрацию раствора следующим образом:
C(CuCl2) = n(CuCl2) / V = 0,222 моль / V
Мы также знаем, что масса растворителя (воды) равна разности массы раствора и массы растворенного вещества:
масса воды = масса раствора - масса CuCl2 = 45 г - 8 г = 37 г
Теперь мы можем использовать это значение для вычисления объема воды следующим образом:
масса воды = плотность воды * Vводы
Vводы = масса воды / плотность = 37 г / 1 г/мл = 37 мл
Таким образом, чтобы получить гексагидрат хлорида алюминия, необходимо выпарить 37 мл воды.