Готуємось серйоЗНО, задача №10

Готуємось серйоЗНО

Задача №10

При нагріванні 2,64 г суміші, що містить мідний та залізний купороси, виділилось 1,08 г водяної пари. Визначте масовий склад (%) суміші.

Розв'язок: 

Записуємо рівняння реакцій, за якими кристалогідрати втрачають кристалізаційну воду при нагріванні:

1. CuSO₄·5H₂O  =  CuSO₄   + 5 H₂O

2. 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%