Cho 37,5 mL dung dịch NaOH 0,20 M thật chậm vào 50,00 mL dung dịch CuSO4 0,1 M, tất cả ion đồng và

Câu hỏi số 264795:

Vận dụng cao

Cho 37,5 mL dung dịch NaOH 0,20 M thật chậm vào 50,00 mL dung dịch CuSO₄ 0,1 M, tất cả ion đồng và hyđroxit trong dung dịch chuyển sang dạng kết tủa Cu_x(OH)_y(SO₄)_z.

(a) Xác định tỉ lệ x:y:z trong Cu_x(OH)_y(SO₄)_z.

(b) Xác định chất còn lại trong dung dịch sau khi tạo thành kết tủa và nồng độ mol tương ứng. Cho rằng thể tích của kết tủa không đáng kể.

(c) Thực tế kết tủa là muối ngậm nước [Cu_x(OH)_y(SO₄)_z.nH₂O]. Khi đun nóng hợp chất này trong điều kiện không có không khí, nhận thấy chất bay hơi chỉ là nước và khối lượng chất rắn còn lại 81,63% so với khối lượng chất rắn ban đầu. Xác định công thức đúng của muối ngậm nước.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:264795

Phương pháp giải

a) Đổi số mol NaOH => n_OH- = n_NaOH = ? (mol)

Đổi số mol của CuSO₄= ? (mol) => n_CuSO4 = ? (mol)

Kết tủa trung hòa về điện nên áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

\(2{n_{C{u^{2 + }}}} = {n_{O{H^ - }}} + 2{n_{S{O_4}^{2 - }}} \to {n_{S{O_4}^{2 - }}} = \frac{{2{n_{C{u^{2 + }}}} - {n_{O{H^ - }}}}}{2} = ?\,\,(mol)\)

=> x : y : z = n_Cu2+ : n_OH- : n_SO42-

b) Chất còn lại trong dung dịch là Na₂SO₄

Bảo toàn nguyên tố Na: => \({n_{N{a_2}S{O_4}}} = \frac{1}{2}{n_{NaOH}} = ?(mol)\, = > \,{C_M}_{N{a_2}S{O_4}} = \frac{n}{V}(M)\)

\(\begin{gathered}
\left[ {C{u_4}{{\left( {OH} \right)}_6}\left( {S{O_4}} \right).n{H_2}O} \right]\xrightarrow{{{t^o}}}{\text{CuS}}{O_4}.3CuO \hfill \\
\to \frac{{{M_{{\text{CuS}}{O_4}.3CuO}}}}{{{M_{\left[ {C{u_4}{{\left( {OH} \right)}_6}\left( {S{O_4}} \right).n{H_2}O} \right]}}}}.100\% = 81,63\% \to \frac{{400}}{{454 + 18n}}.100\% = 81,63\% \hfill \\
\to n = ? \hfill \\
\end{gathered} \)

Giải chi tiết

(a)

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{n_{NaOH}} = {\text{ }}0,20.0,0375{\text{ }} = {\text{ }}0,0075{\text{ }}mol} \\
{{n_{CuS{O_4}}} = {\text{ }}0,10.0,05{\text{ }} = {\text{ }}0,005{\text{ }}mol}
\end{array}\)

Do các ion OH^-và Cu²⁺ chuyển hết vào kết tủa nên ta có:

\(\begin{gathered}
{n_{O{H^ - }}}{\text{ }} = {\text{ }}{n_{NaOH}}{\text{ }} = {\text{ }}0,0075{\text{ }}mol \hfill \\
{n_{C{u^{2 + }}}}{\text{ }} = {\text{ }}{n_{CuS{O_4}}}{\text{ }} = {\text{ }}0,005{\text{ }}mol \hfill \\
\end{gathered} \)

Kết tủa trung hòa về điện nên ta có:

\(2{n_{C{u^{2 + }}}} = {n_{O{H^ - }}} + 2{n_{S{O_4}^{2 - }}} \to {n_{S{O_4}^{2 - }}} = \frac{{2{n_{C{u^{2 + }}}} - {n_{O{H^ - }}}}}{2} = \frac{{2.0,005 - 0,0075}}{2} = 0,00125(mol)\)

Như vậy ta có: \(x:y:z = {n_{C{u^{2 + }}}}:{n_{O{H^ - }}}:{n_{S{O_4}^{2 - }}} = 0,005:0,0075:0,00125 = 4:6:1\)

(b) Chất còn lại trong dung dịch sau khi kết tủa là Na₂SO₄.

Bảo toàn nguyên tố Na ta có: \({n_{N{a_2}S{O_4}}} = \frac{1}{2}{n_{NaOH}} = \frac{1}{2}.0,075 = 0,00375(mol)\)

Nồng độ mol: \({C_{M\,(dd\,N{a_2}S{O_4})}} = \frac{{0,00375}}{{0,0375 + 0,05}} \approx 0,043\,M\)

(c)

Vậy công thức đúng của muối ngậm nước là:

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.