2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂ ↓+ Na₂SO₄
m(CuSO₄ ) = 250 · 1,168 · 0,45 = 131,4 г
n(CuSO₄ ) = 131,4 ÷ 160 = 0,82125 моль - избытокn(Na) = 13,8 ÷ 23 = 0,6 мольn(Na) = n(NaOH) = 0,6 моль
n(H₂) = 0,5n(Na) = 0,3 моль
n(CuSO₄ прореагировало) = 0,5n(NaOH) = 0,3 моль
n(CuSO₄ осталось) = 0,5n(NaOH) = 0,82125 - 0,3 = 0,52125 моль
m(CuSO₄ осталось) = 0,52125 · 160 = 83,4 г
n(Na₂SO₄ ) = 0,5n(NaOH) = 0,3 моль
m(Na₂SO₄ ) = 0,3 ·142 = 42,6 г
n(Cu(OH)₂) = n(CuSO₄ прореагировало) = 0,3 моль
m(Cu(OH)₂) = 0,3 · 98 = 29,4 г
m(H₂) = 0,3 · 2 = 0,6 г
m(раствора) = 250 · 1,168 + 13,8 - 29,4 - 0,6 = 275,8 г
ω(CuSO₄ осталось) = 83,4 ÷ 275,8 = 0,30, или 30%
ω(Na₂SO₄ ) = 42,6 ÷ 275,8 = 0,15, или 15%
1) Находим массу серной кислоты в исходном растворе:
m(H₂SO₄) = 5*170/100 = 8,5 г
2) При растворении оксида серы в воде происходит реакция:
SO₃ + H₂O = H₂SO₄
То есть масса серной кислоты в растворе увеличивается.
3) Находим молярные массы SO₃ и H₂SO₄:
М(SO₃) = 32 + 3*16 = 80 г/моль
М(H₂SO₄) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль
4) Смотрим на уравнение реакции: из 1 моля SO₃ (или 80 г) получается 1 моль H₂SO₄ (98 г). Составляем пропорцию:
80 г SO₃ 98 г H₂SO₄
30 г SO₃ Х г H₂SO₄
Х = 30*98/80 = 36,75 г
То есть образовалось еще 36,75 г серной кислоты.
5) Было 8,5 г кислоты в растворе, стало m(H₂SO₄) = 8,5 + 36,75 = 45,25г.
С другой стороны масса раствора была 170 г, стала m(p-p) = 170 + 30 = 200 г
Определяем массовую долю кислоты во вновь полученном растворе:
ω = (m(H₂SO₄) /m(p-p) )*100% = (45,25/200)*100 = 22,625%
ответ: 22,625%