Вернуться на главную страницу Тренажер по неорганической химии.

Подробный разбор задач (задание 34 экзамена)

Задача 3. Медный купорос (CuSO4×5H2O) массой 12.5 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К этому раствору добавили 5.6 г железа и после завершения реакции еще 117 г 10%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в конечном растворе.

Источник: Я сдам ЕГЭ. Типовые задания. А.А. Каверина, стр. 210.

 

Решение:
1. Посчитаем количество веществ сульфата меди (II) в растворе и железа:

M(CuSO4) = 160 г/моль
M(CuSO4×5H2O) = 250 г/моль.

n(CuSO4×5H2O) = 12.5/250 = 0.05 моль
n(CuSO4) =n(CuSO4×5H2O) = 0.05 моль

m(CuSO4 в исходном растворе) = 0.05×160 = 8 г.
n(Fe) = 5.6/56 = 0.1 моль.

 

2. Запишем уравнение реакции сульфата меди (II) с железом:

  CuSO4 + Fe   →   FeSO4 + Cu
Было: 0.05 моль   0.1 моль   -   -
Стало: -   0.05 моль   0.05 моль   0.05 моль

 

3. Рассчитаем исходное количество сульфида натрия:
n(Na2S) = 117×0.1/78 = 0.15 моль

  FeSO4 + Na2S   → FeS + Na2SO4
Было: 0.05 моль   0.15 моль   -   -
Стало:  -   0.15-0.05 = 0.1 моль    0.05 моль   0.05 моль

Так как сульфат железа (II) в недостатке, в растворе останется 0.1 моль сульфида натрия.
m(Na2S) = 0.1×78 = 7.8 г.

 

4. Рассчитаем массу итогового раствор:
m(итогового р-ра) = m(исх. р-ра CuSO4) + m(железа, которое перешло в раствор) + m(р-ра Na2S) - m(Cu) - m(FeS)

m(исх. р-ра CuSO4) = 8/0.2 = 40 г.
m(железа, которое перешло в раствор) = 0.05
×56 = 2.8 г.
m(ра-ра Na2S) = 117 г (по условию)
m(Cu) = 0.05
×64 = 3.2 г.
m(FeS) = 0.05×88 = 4.4 г.

m(итогового р-ра) = 40 + 2.8 + 117 - 3.2 - 4.4 = 152.2 г.

w(Na2S) = 7.8/152.2 = 0.0512 или 5.1%.