34. Расчеты массовой доли химического соединения в смеси: #274468

$Mg+CuSO_4\rightarrow MgSO_4+Cu$

$Mg+2HCl\rightarrow MgCl_2+H_2$

Молярная масса медного купороса:

$M(CuSO_4\cdot5H_2O)=160+5\cdot18=250$ $г/моль$

Количество вещества медного купороса:

$n(CuSO_4\cdot5H_2O)=\frac{50}{250}=0{,}2$ $моль$

Количество вещества сульфата меди (II):

$n(CuSO_4)=n(CuSO_4\cdot5H_2O)=0{,}2$ $моль$

Масса сульфата меди (II):

$m(CuSO_4)=0{,}2\cdot160=32$ $г$

Так как получен $20\%$-ный раствор соли, масса раствора равна:

$m_{р-ра}(CuSO_4)=\frac{32}{0{,}20}=160$ $г$

Количество вещества магния:

$n(Mg)=\frac{14{,}4}{24}=0{,}6$ $моль$

По уравнению реакции с сульфатом меди (II):

$n(Mg\ прореаг.)=n(CuSO_4)=0{,}2$ $моль$

Количество вещества магния, оставшегося в избытке:

$n(Mg\ изб.)=0{,}6-0{,}2=0{,}4$ $моль$

Количество вещества меди, выделившейся в осадок:

$n(Cu)=n(CuSO_4)=0{,}2$ $моль$

Масса меди:

$m(Cu)=0{,}2\cdot64=12{,}8$ $г$

Масса хлороводорода в добавленном растворе:

$m(HCl)=146\cdot0{,}25=36{,}5$ $г$

Количество вещества хлороводорода:

$n(HCl)=\frac{36{,}5}{36{,}5}=1$ $моль$

На реакцию с избытком магния потребуется:

$n(HCl\ прореаг.)=2n(Mg\ изб.)=2\cdot0{,}4=0{,}8$ $моль$

Количество вещества хлороводорода, оставшегося в растворе:

$n(HCl\ изб.)=1-0{,}8=0{,}2$ $моль$

Масса хлороводорода, оставшегося в растворе:

$m(HCl\ изб.)=0{,}2\cdot36{,}5=7{,}3$ $г$

Количество вещества водорода:

$n(H_2)=n(Mg\ изб.)=0{,}4$ $моль$

Масса выделившегося водорода:

$m(H_2)=0{,}4\cdot2=0{,}8$ $г$

Масса образовавшегося раствора:

$m_{р-ра}=160+14{,}4+146-12{,}8-0{,}8=306{,}8$ $г$

Массовая доля хлороводорода в образовавшемся растворе:

$\omega(HCl)=\frac{7{,}3}{306{,}8}\cdot100\%=2{,}38\%$.