Câu 5: (3 điểm)
Trộn một dung dịch có hoà tan 0,2 mol CuCl2 với một dung dịch có hoà tan 20g NaOH. Lọc hỗn hợp các chất sau phản ứng, được kết tủa và nước lọc. Nung kết tủa đến lượng không đổi thu được chất rắn.
a. Viết các PTHH.
b. Tính khối lượng chất rắn thu được sau khi nung.
c. Tính khối lượng các chất tan có trong nước lọc.
Giải
a) Các phương trình hóa học
CuCl2 (dd) + 2NaOH (dd) → Cu(OH)2 (r) + 2NaCl (dd) (1)
Cu(OH)2 (r) →t0 CuO (r) + H2O (h) (2)
b) Khối lượng CuO thu được sau khi nung:
Số mol NaOH đã dùng : nNaOH = 20/40=0,5 (mol).
Số mol NaOH đã tham gia phản ứng :
nNaOH = 2nCuCl2 =0,2.2 = 0,4 (mol).
Vậy NaOH đã dùng là dư. Số mol CuO sinh ra sau khi nung :
+ Theo ( 1 ) và (2)
nCuO = nCu(OH)2 = nCuCl2 = 0,2 mol
+ Khối lượng CuO thu được : mCuO = 80.0,2 = 16 (g)
c) Khối lượng các chất tan trong nước lọc:
Khối lượng NaOH dư :
+ Số mol NaOH trong dd : nNaOH = 0,5 -0,4 =0,1 (mol)
+ Có khối lượng là : mNaOH = 40.0,1 = 4 (g).
Khối lượng NaCl trong nước lọc :
+ Theo (1), số mol NaCl sinh ra là : nNaCl = 2nCuCl2 = 20.0,2 = 0,4 (mol).
+ Có khối lượng là : mNaCl = 58,5.0,4 = 23,4 (g).
Ta có: \(n_{NaOH}=\dfrac{20}{40}=0,5\left(mol\right)\)
a. \(PTHH:CuCl_2+2NaOH--->Cu\left(OH\right)_2\downarrow+2NaCl\)
b. Ta thấy: \(\dfrac{0,2}{1}< \dfrac{0,5}{2}\)
Vậy NaOH dư, CuCl2 hết.
Theo PT: \(n_{Cu\left(OH\right)_2}=n_{CuCl_2}=0,2\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{Cu\left(OH\right)_2}=0,2.98=19,6\left(g\right)\)
c. Theo PT: \(n_{NaOH_{PỨ}}=2.n_{CuCl_2}=2.0,2=0,4\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{NaOH_{dư}}=\left(0,5-0,4\right).40=4\left(g\right)\)
Theo PT: \(n_{NaCl}=n_{NaOH_{PỨ}}=0,4\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{NaCl}=58,5.0,4=23,4\left(g\right)\)
\(\Rightarrow m_{ct_{trong.nước.lọc}}=23,4+4=27,4\left(g\right)\)
Bổ sung:
PTHH: \(Cu\left(OH\right)_2\overset{t^o}{--->}CuO+H_2O\) (2)
sửa câu b:
Theo PT ở câu a: \(n_{Cu\left(OH\right)_2}=n_{CuCl_2}=0,2\left(mol\right)\)
Theo PT(2): \(n_{CuO}=n_{Cu\left(OH\right)_2}=0,2\left(mol\right)\)
\(\Rightarrow m_{CuO}=0,2.80=16\left(g\right)\)
