Задание №73425 ЕГЭ по Химии

1. По условию протекают реакции:
[1] SO₃ + H₂O → H₂SO₄
[2] Cu(OH)₂ + H₂SO₄ → CuSO₄ + 2H₂O 

2. Найдем число моль оксида серы(VI):
n SO₃ = V SO₃ / V_m = 19,04 / 22,4 = 0,85 моль 

3. Найдем число моль образовавшейся серной кислоты:
n H₂SO₄ = n SO₃ = 0,85 моль 

4. Найдем число моль гидроксида меди(II):
n Cu(OH)₂ = m Cu(OH)₂ / M Cu(OH)₂ = 117,6 / 98 = 1,2 моль 

5. Определим, кто из реагентов во второй реакции находится в недостатке:
поделим моли серной кислоты и гидроксида меди(II) на свои коэффициенты
H₂SO₄ : Cu(OH)₂
(0,85 / 1) : (1,2 / 1)
(0,85 / 1) < (1,2 / 1)
H₂SO₄ < Cu(OH)₂ 

Приходим к выводу, что H₂SO₄ находится в недостатке, а Cu(OH)₂ в избытке. Далее расчеты идут по недостатку, то есть по серной кислоте 

6. Найдем массу образовавшегося сульфата меди(II):
n CuSO₄ = n H₂SO₄ = 0,85 моль
m CuSO₄ = n CuSO₄ · M CuSO₄ = 0,85 · 160 = 136 г 

7. Найдем массу конечного раствора:
m_{конечн. р-ра} = m_р-ра H₂SO₄ + m_{прореаг.} Cu(OH)₂
V_р-ра = n H₂SO₄ / C H₂SO₄ = 0,85 / 0,4 = 2,125 л = 2125 мл
m_р-ра H₂SO₄ = ρ_р-ра · V_р-ра = 1,834 · 2125 = 3897,25 г 

n_{прореаг.} Cu(OH)₂ = n H₂SO₄ = 0,85 моль
m_{прореаг.} Cu(OH)₂ = n_{прореаг.} Cu(OH)₂ · M Cu(OH)₂ = 0,85 · 98 = 83,3 г
m_{конечн. р-ра} = 3897,25 + 83,3 = 3980,55 г 

8. Найдем массовую долю сульфата меди(II) в конечном растворе:
ω CuSO₄ = m CuSO₄ / m_{конечн. р-ра} = 136 / 3980,55 = 0,0342 → 3,42% 

Ответ: ω CuSO₄ = 3,42%

Источник: NeoFamily