Cho 37,5 mL dung dịch NaOH 0,20 M thật chậm vào 50...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

a) Đổi số mol NaOH => n_OH- = n_NaOH = ? (mol)

Đổi số mol của CuSO₄= ? (mol)  => n_CuSO4 = ? (mol)

Kết tủa trung hòa về điện nên áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

\(2{n_{C{u^{2 + }}}} = {n_{O{H^ - }}} + 2{n_{S{O_4}^{2 - }}} \to {n_{S{O_4}^{2 - }}} = \frac{{2{n_{C{u^{2 + }}}} - {n_{O{H^ - }}}}}{2} = ?\,\,(mol)\)

=> x : y : z = n_Cu2+ : n_OH- : n_SO42-

b) Chất còn lại trong dung dịch là Na₂SO₄

Bảo toàn nguyên tố Na: => \({n_{N{a_2}S{O_4}}} = \frac{1}{2}{n_{NaOH}} = ?(mol)\, =  > \,{C_M}_{N{a_2}S{O_4}} = \frac{n}{V}(M)\)

c)

\(\begin{gathered}
\left[ {C{u_4}{{\left( {OH} \right)}_6}\left( {S{O_4}} \right).n{H_2}O} \right]\xrightarrow{{{t^o}}}{\text{CuS}}{O_4}.3CuO \hfill \\
\to \frac{{{M_{{\text{CuS}}{O_4}.3CuO}}}}{{{M_{\left[ {C{u_4}{{\left( {OH} \right)}_6}\left( {S{O_4}} \right).n{H_2}O} \right]}}}}.100\% = 81,63\% \to \frac{{400}}{{454 + 18n}}.100\% = 81,63\% \hfill \\
\to n = ? \hfill \\
\end{gathered} \)

Giải chi tiết:

(a)

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{n_{NaOH}} = {\text{ }}0,20.0,0375{\text{ }} = {\text{ }}0,0075{\text{ }}mol} \\
{{n_{CuS{O_4}}} = {\text{ }}0,10.0,05{\text{ }} = {\text{ }}0,005{\text{ }}mol}
\end{array}\)

Do các ion OH^- và Cu²⁺ chuyển hết vào kết tủa nên ta có:

\(\begin{gathered}
{n_{O{H^ - }}}{\text{ }} = {\text{ }}{n_{NaOH}}{\text{ }} = {\text{ }}0,0075{\text{ }}mol \hfill \\
{n_{C{u^{2 + }}}}{\text{ }} = {\text{ }}{n_{CuS{O_4}}}{\text{ }} = {\text{ }}0,005{\text{ }}mol \hfill \\
\end{gathered} \)

Kết tủa trung hòa về điện nên ta có:

\(2{n_{C{u^{2 + }}}} = {n_{O{H^ - }}} + 2{n_{S{O_4}^{2 - }}} \to {n_{S{O_4}^{2 - }}} = \frac{{2{n_{C{u^{2 + }}}} - {n_{O{H^ - }}}}}{2} = \frac{{2.0,005 - 0,0075}}{2} = 0,00125(mol)\)

Như vậy ta có: \(x:y:z = {n_{C{u^{2 + }}}}:{n_{O{H^ - }}}:{n_{S{O_4}^{2 - }}} = 0,005:0,0075:0,00125 = 4:6:1\)

(b) Chất còn lại trong dung dịch sau khi kết tủa là Na₂SO₄.

Bảo toàn nguyên tố Na ta có: \({n_{N{a_2}S{O_4}}} = \frac{1}{2}{n_{NaOH}} = \frac{1}{2}.0,075 = 0,00375(mol)\)

Nồng độ mol: \({C_{M\,(dd\,N{a_2}S{O_4})}} = \frac{{0,00375}}{{0,0375 + 0,05}} \approx 0,043\,M\)

(c)

\(\begin{gathered}
\left[ {C{u_4}{{\left( {OH} \right)}_6}\left( {S{O_4}} \right).n{H_2}O} \right]\xrightarrow{{{t^o}}}{\text{CuS}}{O_4}.3CuO \hfill \\
\to \frac{{{M_{{\text{CuS}}{O_4}.3CuO}}}}{{{M_{\left[ {C{u_4}{{\left( {OH} \right)}_6}\left( {S{O_4}} \right).n{H_2}O} \right]}}}}.100\% = 81,63\% \to \frac{{400}}{{454 + 18n}}.100\% = 81,63\% \hfill \\
\to n = 2 \hfill \\
\end{gathered} \)

Vậy công thức đúng của muối ngậm nước là: