4. При взаимодействии 150 г. сульфата меди (CuSO4) с 50 г. гидроксида натрия, образовался осадок. Определите массу осадка.

Решение:

Дано:

• \( m(CuSO_4) = 150 \) г
• \( m(NaOH) = 50 \) г

Найти:

• \( m(\text{осадка}) \)

Реакция:

\[ CuSO_4 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4 \]

Расчеты:

1. Найдем молярные массы веществ:
• \( M(CuSO_4) = 64 + 32 + 4 \cdot 16 = 160 \) г/моль
• \( M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \) г/моль
• \( M(Cu(OH)_2) = 64 + 2 \cdot (16 + 1) = 98 \) г/моль
2. Найдем количество вещества сульфата меди:
\[ n(CuSO_4) = \frac{m(CuSO_4)}{M(CuSO_4)} = \frac{150 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0.9375 \text{ моль} \]
3. Найдем количество вещества гидроксида натрия:
\[ n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{50 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 1.25 \text{ моль} \]
4. Определим лимитирующий реагент. По уравнению реакции на 1 моль \( CuSO_4 \) требуется 2 моль \( NaOH \).
• Если \( CuSO_4 \) — лимитирующий реагент (0.9375 моль), то потребуется \( 0.9375 \cdot 2 = 1.875 \) моль \( NaOH \). У нас есть только 1.25 моль \( NaOH \), значит, \( NaOH \) — лимитирующий реагент.
5. Найдем количество вещества осадка \( Cu(OH)_2 \), исходя из лимитирующего реагента (NaOH).
\[ n(Cu(OH)_2) = \frac{1}{2} n(NaOH) = \frac{1}{2} 1.25 \text{ моль} = 0.625 \text{ моль} \]
6. Найдем массу осадка \( Cu(OH)_2 \):
\[ m(Cu(OH)_2) = n(Cu(OH)_2) \cdot M(Cu(OH)_2) = 0.625 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 61.25 \text{ г} \]

Ответ: Масса осадка составляет 61.25 г.