При нагріванні 2,64 г суміші, що містить мідний та залізний купороси, виділилось 1,08 г водяної пари. Визначте масовий склад (%) суміші.
Ответы
Ответ:
Відповідь: ω(CuSO4•5H2O)=47,3%; ω(FeSO4•7H2O)=52,7%.
Детальний розв'язок:
Пишемо рівняння, за якими кристалогідрати втрачають кристалізаційну воду при нагріванні:
CuSO4·5H2O = CuSO4 + 5 H2O
FeSO4·7H2O = FeSO4 + 7 H2O
М(CuSO4·5H2O)= 250 моль/л;
М(FeSO4·7H2O)= 278 г/моль.
Ця задача містить інформацію про суму мас вихідних речовин та суму мас одного з продуктів реакції. ЇЇ вирішення потребує складання системи рівнянь з двома невідомими.
Нехай у суміші було х моль CuSO4·5H2O та у моль FeSO4·7H2O.
За рівняннями реакції розраховуємо кількість моль води у обох реакціях:
х моль 5х моль
CuSO4·5H2O = CuSO4 + 5 H2O
у моль 7у моль
FeSO4·7H2O = FeSO4 + 7 H2O
Складаємо та вирішуємо систему рівнянь:
m(CuSO4·5H2O)+m(FeSO4·7H2O) = 26,4
m1(H2O)+ m2(H2O) = 10,8
250x+278y=264
18(5x+7y)=10,8
125x+139y=13,2
5x+7y=0,6
Вирішувати систему рівнянь у таких задачах зручно, застосовуючи спосіб знищення змінної. Для цього друге рівняння слід помножити на 25 та відняти результат від першого:
125x+139y=13,2
125x+175y=15
-36y=-1,8
y=0,05 моль.
Розраховуємо масу та масову частку компонентів суміші:
m(FeSO4·7H2O)=0,005·278=13,9 г
ω(FeSO4·7H2O)= m(FeSO4·7H2O)/ m(суміші)=13,9/26,4=0,527 або 52,7%
ω(CuSO4·5H2O)=100-52,7=47,3%
Відповідь: ω(CuSO4·5H2O)=47,3%; ω(FeSO4·7H2O)=52,7%