Cho 0,2 mol CuO hoà tan trong một lượng vừa đủ dd \(H_2SO_4\) 20% sau đó làm lạnh dd sau phản ứng xuống $10^oC$ thấy có x gam tinh thể $CuSO_4.5H_2O$ tách ra. Biết độ tan của $CuSO_4$ ở $10^oC$ là 17,4g. Tính x.
Cho 0,2 mol CuO hoà tan trong một lượng vừa đủ dd \(H_2SO_4\) 20% sau đó làm lạnh dd sau phản ứng xuống $10^oC$ thấy có x gam tinh thể $CuSO_4.5H_2O$ tách ra. Biết độ tan của $CuSO_4$ ở $10^oC$ là 17,4g. Tính x.
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$CuO + H_2SO_4 → CuSO_4 + H_2O$
Ta có $n_{CuSO_4} = n_{H_2SO_4} = n_{CuO} = 0,2(mol)$
$⇒ m_{\text{dd H2SO4}} = \dfrac{0,2.98}{20\%} = 98(gam)$
$⇒ m_{dd} = 0,2.80 + 98 = 114(gam)$
Gọi $n_{CuSO_4.5H_2O} = a(mol)$
Sau khi tách tinh thể :
$n_{CuSO_4} = 0,2 – a(mol)$
$m_{dd} = 114 – 250x(gam)$
Áp dụng CT : $C\% = \dfrac{S}{S+100}.100\%$
Ta có :
$C\%_{CuSO_4} = \dfrac{(0,2-a).160}{114-250x}.100\% = \dfrac{17,4}{17,4+100}.100\%$
$⇒ a = 0,077(mol)$
$⇒ x = 0,077.250 = 19,25(gam)$
$n_{H_2SO_4}= n_{CuSO_4}=0,2 mol$
$\Rightarrow m_{dd H_2SO_4}=0,2.98:20\%=98g$
$m_{\text{dd spứ}}=98+0,2.80=114g$
$m_{CuSO_4}=0,2.160=32g$
Giả sử tách ra a mol $CuSO_4.5H_2O$
Ở $10^oC$, dung dịch nặng $114-250a(g)$, chứa $32-160a (g) CuSO_4$.
$C\%_{\text{max}}=\dfrac{17,4.100}{17,4+100}=14,82\%$
$\Rightarrow \dfrac{32-160a}{114-250a}=0,1482$
$\Leftrightarrow 32-160a=0,1482(114-250a)$
$\Leftrightarrow a=0,077$
$\Rightarrow x=250a=19,25g$