200 г раствора гидроксида лития смешали с избытком раствора сульфата меди(II). Выпал осадок массой 24,5 г. Вычислите массовую долю щёлочи в исходном растворе

Дано:

• Масса раствора LiOH: 200 г
• Масса осадка Cu(OH)₂: 24,5 г

Найти: массовую долю LiOH в исходном растворе.

1. Запишем уравнение реакции:

$$2LiOH + CuSO_4 \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + Li_2SO_4$$

2. Рассчитаем количество вещества Cu(OH)₂:

Молярная масса Cu(OH)₂ = 63,5 + 2(16 + 1) = 63,5 + 34 = 97,5 г/моль

$$n(Cu(OH)_2) = \frac{m(Cu(OH)_2)}{M(Cu(OH)_2)} = \frac{24.5 \text{ г}}{97.5 \text{ г/моль}} = 0.251 \text{ моль}$$

3. Определим количество вещества LiOH:

По уравнению реакции:

$$n(LiOH) = 2 \cdot n(Cu(OH)_2) = 2 \cdot 0.251 \text{ моль} = 0.502 \text{ моль}$$

4. Рассчитаем массу LiOH:

Молярная масса LiOH = 6,9 + 16 + 1 = 23,9 г/моль

$$m(LiOH) = n(LiOH) \cdot M(LiOH) = 0.502 \text{ моль} \cdot 23.9 \text{ г/моль} = 11.997 \approx 12 \text{ г}$$

5. Рассчитаем массовую долю LiOH в исходном растворе:

$$w(LiOH) = \frac{m(LiOH)}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% = \frac{12 \text{ г}}{200 \text{ г}} \cdot 100\% = 6\%$$

Ответ: Массовая доля щёлочи в исходном растворе: 6%