Решить по углекислый газ объёмом 560 мл (н. у.) полностью поглотили 1000 г раствора гидроксида кальция с массовой долей 0,15%. найдите массу образовавшегося осадка и массовую долю соли в растворе.
Из УХР и расчетов, проведенных по условию следует, что СО2 в избытке, поэтому n(CaCO3)=n(Ca(OH)2) = 0.01974 моль m(CaCO3)=n*M=0,01974 моль*100 г/моль ≈ 2 г m(H2O) = 0.01974 моль*18 г/моль = 0,36 г ПР(СаСО3) = 4,8*10⁻⁹ моль/л
m'(p-pa) = 1000 r-2r = 998 r V(p-pa) = 998 г/1 г/мл = 998 мл = 0,998 л m(CaCO3)' = 4,8*10⁻⁹ моль/л*0,998 л*100 г/моль = 4,79*10⁻⁷ г ω(СаСО3) ≈ 4,8*10⁻¹⁰
I) Можно предположить, что белая соль А - это сульфат меди (II) безводный. При растворении в воде ионы меди гидратируются с образованием голубой окраски.
1) CuSO₄ (белый)+ 5 H₂O = CuSO₄ * 5 H₂O (голубой)
Из этого раствора можно получить кристаллогидрат CuSO₄ * 5 H₂O синего цвета (медный купорос). А при добавлении к этому раствору щелочи осаждается вещество B - гидроксид меди (II) голубого цвета:
2) CuSO₄ + 2 KOH = Cu(OH)₂ ↓ + K₂SO₄
При прокаливании гидроксида меди (II) образуется вещество С - черный оксид меди (II): 3) Cu(OH)₂ = CuO + H₂O
Оксид меди (II) растворяется в азотной кислоте с образованием воды и соли D - нитрата меди (II), при этом газы не выделяются:
4) CuO + 2 HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + H₂O
При прибавлении к солям меди (II) растворимых йодидов образуется не йодид меди (II) CuI₂, как того можно было бы ожидать, а белый осадок Е - йодид меди (I) CuI. То есть помимо реакции ионного обмена идет реакция окисления-восстановления:
5) 2 Cu(NO₃)₂ + 4 KI = 2 CuI↓ + I₂ + 4 KNO₃
Предполагается, что реакция идет в две стадии. Сначала происходит обычный ионный обмен:
а) Cu(NO₃)₂ + 2 KI = CuI₂ + 2 KNO₃
Затем происходит внутримолекулярная реакция окисления - восстановления. Окислитель - Cu²⁺ восстанавливается до Cu⁺, восстановитель - I⁻ окисляется до элементарного йода I⁰ (I₂):
Выделяющийся йод окрашивает раствор в коричневый цвет, но сам йодид меди (I) - белый.
При смешивании раствора соли А - CuSO₄ и нитрата бария Ba(NO₃)₂ выпадает белый осадок сульфата бария, который не растворяется ни в воде, ни в кислотах, ни в щелочах:
CuSO₄ + Ba(NO₃)₂ = Cu(NO₃)₂ + BaSO₄↓
II) Уравнение образования осадка Е - йодида меди (I):
2 Cu(NO₃)₂ + 4 KI = 2 CuI↓ + I₂ + 4 KNO₃
M(KI) = 166 г/моль M(CuI) = 190 г/моль
По условию задачи, масса KI равна 83 г, и это количество строго соответствует уравнению реакции. Согласно уравнению 4 моль (4*166 г) KI дают 2 моль (2*190 г) CuI Тогда 83 г KI дают х г CuI:
2 Cu(NO₃)₂ + 4 KI = 2 CuI↓ + I₂ + 4 KNO₃ 4*166 г 2*190 г 83 г х г
Пропорция: 4*166 2*190 83 х
х = 83*2*190/(4*166) = 47,5 х = 47,5 г Это теоретически возможный выход (100%) Практический выход по условию задачи - 95% Значит, практический выход составит 47,5 г * 95% = 47,5 г * 0,95 = 45,125 г ≈ 45 г.
ответ: масса осадка CuI 45 г.
III) Кристаллогидрат сульфата меди CuSO₄*5 H₂O (обычно в виде водного раствора) используют 1) в строительстве как антисептик и фунгицид (средство от грибков) для предотвращения гниения древесины. 2) как антисептик, фунгицид и удобрение в сельском хозяйстве (особенно в виноградарстве) 3) в лакокрасочной промышленности как синий пигмент для красок 4) при электролитическом рафинировании меди 5) в школьном курсе химии для выращивания монокристаллов
1.Не держать на рабочем столе, где используется спиртовка, легковоспламеняющиеся вещества и материалы воспламеняться от кратковременного воздействия источника зажигания с низкой тепловой энергией (пламя спички, спиртовки). 2. Необходимо использовать спиртовку только по назначению, указанному в её техническом паспорте. 3. Не заполнять спиртовку топливом более чем наполовину объёма резервуара 4.Помещение в котором производится работа со спиртовкой (спиртовками) должно быть оснащено первичными средствами пожаротушения, например, порошковым огнетушителем.
n(Ca(OH)2) = 1000 г*0,0015/76 г/моль = 0,01974 моль
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + Н2О УХР
Из УХР и расчетов, проведенных по условию следует, что СО2 в избытке, поэтому n(CaCO3)=n(Ca(OH)2) = 0.01974 моль
m(CaCO3)=n*M=0,01974 моль*100 г/моль ≈ 2 г
m(H2O) = 0.01974 моль*18 г/моль = 0,36 г
ПР(СаСО3) = 4,8*10⁻⁹ моль/л
m'(p-pa) = 1000 r-2r = 998 r
V(p-pa) = 998 г/1 г/мл = 998 мл = 0,998 л
m(CaCO3)' = 4,8*10⁻⁹ моль/л*0,998 л*100 г/моль = 4,79*10⁻⁷ г
ω(СаСО3) ≈ 4,8*10⁻¹⁰