Подробный разбор задач (задание 33 экзамена)

Задача 2. К раствору, содержащему 48 г сульфата меди (II), добавили раствор, содержащий 7,8 г сульфида натрия. Выпавший осадок отфильтровали, фильтрат осторожно выпарили. Определите качественный и количественный состав твердого остатка.

Источник: Источник: В.Н. Доронькин, «Неорганическая химия», Тренировочная тетрадь, стр. 30.

 

Решение:

1. Определим количества веществ, вступающих в реакцию:

n(CuSO4) = 48/160 = 0,3 моль
n(Na2S) = 7,8/78 = 0,1 моль

 

Запишем уравнение реакции:
CuSO4 + Na2S → CuS + Na2SO4
0,3 моль  0,1 моль

 

Видим, что CuSO4 дан в избытке, так как если Na2S прореагирует полностью, в растворе останется 0,3-0,1=0,2 моль CuSO4.

Осадок CuS образуется в количестве 0,1 моль, так как для расчетов берем количество вещества, взятого в недостатке (т.е. Na2S).

 

В итоге, после завершения реакции в растворе имеем:

CuSO4 в количестве 0,3-0,1=0,2 моль
Na2SO4 в количестве 0,1 моль

CuS выпал в осадок, т.е. в растворе его нет. А Na2S в реакции расходовался полностью.

 

Также необходимо помнить, что при осторожном выпаривании CuSO4 и Na2SO4 выделяются в виде кристаллогидратов: CuSO4×5H2O и Na2SO4×10H2O. Их молярные массы:

M(CuSO4×5H2O) = 250 г/моль
M(Na2SO4×10H2O) = 322 г/моль

Находим их массы:
m(CuSO4×5H2O) = 0,2×250 = 50 г.
m(Na2SO4×10H2O) = 0,1×322 = 32,2 г.