Дано:
m₁(Fe) = 8 гm₁р-ра(CuSO₄) = 250 гw₁(CuSO₄) = 15%m₂(Fe+Cu) = 8,77 гНайти: m(CuSO₄); w₂(CuSO₄)Решение: На железной пластинке осаждается медь, т.к. железо вытесняет ее из р-ра ее соли. А железо из свободного состояния переходит в раствор в виде иона Fe²⁺:Fe + CuSO₄ = Cu↓ + FeSO₄
Fe⁰ - 2e → Fe²⁺ окисление, Fe ⁰ - восстановительCu²⁺ + 2e → Cu⁰ восстановление, Cu²⁺ - окислительM(Fe) = 56 (г/моль)M(Cu) = 64 (г/моль) Если 1 моль железа перейдет в р-р в виде иона, вместо него на пластинке высадится 1 моль металлической меди. И масса пластинки увеличится на разницу молярных весов. ΔМ = 64 - 56 = 8 (г/моль) У нас изменение массы: Δm = m₂(Fe+Cu) - m₁(Fe) = 8,77 - 8 = 0,77 (г) Составим и решим пропорцию:
прореагировал 1моль ----------- изменение массы 8 гпрореагировало Х молей ------- изменение массы 0,77 гХ = 0,77/8 = 0,09625 (моля) Это значит, что из раствора ушло 0,09625 моля сульфата меди (и образовалось столько же молей сульфата железа(II)) Прореагировало m₂(CuSO₄) = n(CuSO₄)*M(CuSO₄) M(CuSO₄) = 64+32+4*16=160 (г/моль)m₂(CuSO₄) = 0,09625*160 = 15,4 г В растворе было: m₁(CuSO₄) = w₁(CuSO₄)*m₁р-ра(CuSO₄) = (15/100)*250 = 37,5 (г) Осталось в растворе: m(CuSO₄) = m₁(CuSO₄) - m₂(CuSO₄) = 37,5 - 15,4 = 22,1 г Из раствора выведено 0,77 г меди, масса раствора стала:250 - 0,77г = 249,23 (г)w₂(CuSO₄) = [m(CuSO₄)/m₂р-ра(CuSO₄)]*100% = 22,1/259,23 ≈ 8,9%
Ответ: 8,9% (или 22,1г) CuSO₄