Медный купорос массой 30 г растворили в воде...

Задание:

Медный купорос массой 30 г растворили в воде. К образовавшемуся раствору сначала прилили 48 г 15%-го раствора гидроксида натрия, а затем в него погрузили цинковую пластинку массой 8,45 г и выдерживали до тех пор, пока ее масса не перестала изменяться. После этого пластинку вынули и прокалили в токе кислорода. Определите массовые доли веществ в смеси, полученной после прокаливания.

Решение:

Запишем уравнения реакций, протекающих до внесения пластинки:
CuSO₄·5H₂O_тв.→ CuSO_{4 р-р} + 5H₂O (процесс растворения купороса, можно не записывать)
CuSO₄ + 2NaOH = Cu(OH)₂ + Na₂SO₄
Проведем вычисления по этим реакциям.
n(CuSO₄·5H₂O) = n(CuSO₄) = 30 : 250 = 0,12 моль
m(NaOH) = 48 · 0,15 = 7,2 г
n(NaOH) = 7,2 : 40 = 0,18 моль

Запишем оставшиеся реакции и вычислим состав смеси после прокаливания:
Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu
2Cu + O₂ = 2CuO
2Zn + O₂ = 2ZnO
n(CuSO_{4 прореаг.}) = 0,5n(NaOH) = 0,09 моль
n(CuSO_{4 ост.}) = n(Cu) = n(Zn_{прореаг}) = n(CuSO_{4 исх.}) – n(CuSO_{4 прореаг.}) = 0,12 – 0,09 = 0,03 моль
n(Zn_исх.) = 8,45 : 65 = 0,13 моль
n(Zn_ост.) = n(Zn_исх.) – n(Zn_{прореаг}) = 0,13 – 0,03 = 0,1 моль
n(ZnO) = n(Zn_ост.) = 0,1 моль, m(ZnO) = 0,1 · 81 = 8,1 г
n(CuO) = n(Cu) = 0,03 моль, m(CuO) = 0,03 · 80 = 2,4 г
ω(ZnO) = 8,1 : 10,5 · 100% = 77,14%; ω(CuO) = 2,4 : 10,5 · 100% = 22,86%

Ответ: 77,14%; 22,86%