Задание 34 ЕГЭ по химии · 298D4D

Молярная масса медного купороса равна 250 г/моль, а молярная масса безводного CuSO₄ — 160 г/моль. Поэтому масса безводной соли в 25 г кристаллогидрата:
m(CuSO₄)=25·160250=16 г
Количество вещества CuSO₄:
n(CuSO₄)=16160=0,100 моль
Масса исходного раствора с массовой долей соли 10%:
m_р-ра=250,10=250 г
Железо реагирует с сульфатом меди по уравнению:
Fe+CuSO₄→ FeSO₄+Cu
Количество вещества железа до первой реакции:
n(Fe)=8,456=0,150 моль
Сульфат меди находится в недостатке, поэтому прореагирует 0,100 моль железа, образуется 0,100 моль FeSO₄, а в избытке останется:
n_ост(Fe)=0,150-0,100=0,050 моль
Уравнение реакции оставшегося железа с серной кислотой:
Fe+H₂SO₄→ FeSO₄+H₂↑
В 100 г 9,8%-ного раствора содержится серная кислота массой и количеством вещества:
m(H₂SO₄)=100·0,098=9,8 г; n(H₂SO₄)=9,898=0,100 моль
Для реакции с 0,050 моль оставшегося железа достаточно 0,050 моль серной кислоты. Кислота имеется в избытке. Всего образуется 0,150 моль FeSO₄:
n(FeSO₄)=0,100+0,050=0,150 моль
Масса образовавшегося сульфата железа(II):
m(FeSO₄)=0,150·152=22,8 г
Масса конечного раствора равна сумме масс исходного раствора, железа и раствора серной кислоты за вычетом масс осевшей меди и выделившегося водорода:
m_{кон. р-ра}=250+8,4+100-0,100·64-0,050·2=351,9 г
Массовая доля соли в конечном растворе:
w(FeSO₄)=22,8351,9·100%=6,48%