Вычисление массовой доли хлорида меди(II) после реакции с оловом
Оловянную пластинку поместили в раствор хлорида меди (II) массой 104,5 г с массовой долей соли 32,3%. Через некоторое время пластинку вынули из раствора, ее масса уменьшилась на 5,5 г. Вычислите массовую долю хлорида меди (II) в растворе по окончании реакции.
Дано
`m_text{исх.}(р-ра) = 104.5 text{ г}`
`ω_text{исх.}(CuCl_2) = 32.3%`
`Δm(пластинки) = -5.5 text{ г}`
Найти
`ω_text{итог.}(CuCl_2) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции замещения меди оловом:
`Sn + CuCl_2 = SnCl_2 + Cu text{↓}`
Найдём массу хлорида меди(II) в исходном растворе:
`m_text{исх.}(CuCl_2) = (ω_text{исх.}(CuCl_2)*m_text{исх.}(р-ра))/100 = (32.3*104.5)/100 = 33.75 text{ г}`
Пусть прореагировало x моль олова:
`n(Sn) = x`
Тогда по уравнению реакции:
`n(Sn) = n(CuCl_2) = n(Cu) = x`
Соответственно массы прореагировавших и образовавшихся веществ:
`m(Sn) = n(Sn)*M(Sn) = 119*x`
`m(CuCl_2) = n(CuCl_2)*M(CuCl_2) = 135*x`
`m(Cu) = n(Cu)*M(Cu) = 64*x`
Изменение массы пластинки равно разности массы осаждённой меди и массы растворившегося олова:
`Δm(пластинки) = m(Cu) - m(Sn) = n(Cu)*M(Cu) + n(Sn)*M(Sn)`
Подставим значения:
`64*x - 119*x = -55*x = -5.5`
`x = n(Sn) = 0.1 text{ моль}`
Найдём массу прореагировавшего хлорида меди(II):
`m(CuCl_2) = 135*0.1 = 13.5 text{ г}`
Найдём массу хлорида меди(II), оставшегося в растворе:
`m_text{итог.}(CuCl_2) = m_text{исх.}(CuCl_2) - m(CuCl_2) = 33.75 - 13.5 = 20.25 text{ г}`
Масса итогового раствора равна массе исходного раствора, уменьшенной на массу меди и увеличенной на массу олова:
`m_text{итог.}(р-ра) = m_text{исх.}(р-ра) - m(Cu) + m(Sn) = 104.5 - 6.4 + 11.9 = 110 text{ г}`
Вычислим массовую долю хлорида меди(II) в растворе по окончании реакции:
`ω_text{итог.}(CuCl_2) = (100*m_text{итог.}(CuCl_2))/(m_text{итог.}(р-ра)) = (100*20.25)/110 = 18.41%`
Ответ
`ω_text{итог.}(CuCl_2) = 18.41%`