Задача по химии на растворы Смешали равные по массе порции 1,6%-х растворов сульфата меди(II) и сульфида натрия. Определите массовые доли растворённых веществ в растворе, полученном после отделения выпавшего осадка.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы решить задачу, давайте сначала определим, какие реакции происходят при смешивании растворов сульфата меди (II) и сульфида натрия.

Реакция между сульфатом меди (II) ( \text{CuSO}_4 ) и сульфидом натрия ( \text{Na}_2\text{S} ):
[
\text{CuSO}_4 + \text{Na}_2\text{S} \rightarrow \text{CuS} + \text{Na}_2\text{SO}_4
]
При этом образуется осадок сульфида меди ( \text{CuS} ), который является нерастворимым в воде.

Теперь рассмотрим, что произойдет в результате смешивания. Пусть мы смешиваем по 100 г 1,6%-ных растворов каждого вещества.

Определим массу растворённых веществ в каждом растворе.

Для сульфата меди (II) ( \text{CuSO}4 ):
[
m{\text{CuSO}_4} = 100 \, \text{г} \times 0,016 = 1,6 \, \text{г}
]

Для сульфида натрия ( \text{Na}2\text{S} ):
[
m{\text{Na}_2\text{S}} = 100 \, \text{г} \times 0,016 = 1,6 \, \text{г}
]

Теперь определим, сколько компонентов вступит в реакцию.

Из таблицы растворимости мы знаем, что оба вещества реагируют в 1:1.Так как у нас одинаковые массы ( 1,6 \, \text{г} ) , оба вещества полностью прореагируют.

После реакции:

В образовавшемся растворе остаётся:
[
\text{CuS} \text{ (осадок)}, \, \text{Na}_2\text{SO}_4
]Масса оставшегося вещества (растворенного) равна массе сульфата натрия, который не попадает в осадок:
[
\text{Na}_2\text{SO}_4 = 1,6 \, \text{г} \quad (\text{так как все количество CuSO}_4 прореагировало})
]

Рассчитаем массу полученного раствора:
[
m_{\text{общ}} = 100 \, \text{г} + 100 \, \text{г} = 200 \, \text{г}
]

Определим массу растворённых веществ после выпадения осадка. Всё, что осталось, это 1,6 г ( \text{Na}_2\text{SO}_4 ).

Массовая доля растворённого вещества в растворе:
[
w_{\text{Na}_2\text{SO}4} = \frac{m{\text{Na}_2\text{SO}4}}{m{\text{общ}} - m_{\text{осадок}}} = \frac{1,6 \, \text{г}}{200 \, \text{г}} \times 100\% = \frac{1,6}{200} \times 100\% = 0,8\%
]

Так как в осадок уходит только ( \text{CuS} ) и никого другого вещества нет, массовая доля осадка вычисляется как:
[
w{\text{осадок}} = \frac{m{\text{осадок}}}{m_{\text{общ}}} = \frac{1,6 \, \text{г}}{200 \, \text{г}} \times 100\% = 0,8\%
]

Таким образом, в полученном растворе после отделения выпавшего осадка растворено 0,8% ( \text{Na}_2\text{SO}_4 ).

Итак, массовая доля раствора ( \text{Na}_2\text{SO}_4 ) составляет 0,8%.