Растворения железного купороса в воде уравнение

Систематическое
наименованиеЖелеза (II) тетраоксосульфатТрадиционные названияЖелезный купоросХим. формулаFeSO ₄Рац. формулаO ₄ SFeСостояниекристаллическоеМолярная масса151,932 (безв.) г/мольПлотность1,898 г/см³ТвёрдостьМол. теплоёмк.100,6 Дж/(моль·К)Энтальпия образования−928,4 кДж/мольРастворимость в воде26,3г/100 мл при 20°C, 55,3 г/100 мл при 63,7°CГОСТГОСТ 6981-94Рег. номер CAS7720-78-7PubChem24393Рег. номер EINECS231-753-5SMILESRTECSNO8500000ChEBI75832ChemSpider22804ЛД₅₀237 мг/кгТоксичностьсреднетоксиченNFPA 704

Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Железный купорос, сульфат железа (II), железо (II) сернокислое — неорганическое соединение, железная соль серной кислоты с формулой FeSO ₄. Нелетуч, не имеет запаха. Безводное вещество бесцветное, непрозрачное, очень гигроскопичное. Кристаллогидраты — гигроскопичные прозрачные кристаллы светлого голубовато-зелёного, тетрагидрат FeSO₄·4H₂O зелёного цвета (розенит), моногидрат FeSO₄·H₂O бесцветный (смольнокит). Вкус сильно-вяжущий железистый (металлический). На воздухе постепенно выветриваются (теряют кристаллизационную воду). Сульфат железа(II) хорошо растворим в воде (26,3 г при 20 °С). Из водных растворов кристаллизуется голубовато-зелёный гептагидрат FeSO₄·7H₂O, который носит тривиальное название железный купорос. Токсичность железного купороса сравнительно низкая.

Применяется в текстильной промышленности, в сельском хозяйстве как фунгицид, для приготовления минеральных красок.

Природный аналог — минерал мелантерит; в природе встречается в кристаллах моноклинной сингонии, зелёно-жёлтого цвета, в виде примазок или натёков.

Содержание

Свойства

Сульфат двухвалентного железа выделяется при температурах от 1,82 °C до 56,8 °C из водных растворов в виде светло-зелёных кристаллов кристаллогидрата FeSO₄·7H₂O, который называется в технике железным купоросом. В 100 г воды растворяется 26,6 г безводного FeSO₄ при 20 °C и 54,4 г при 56 °C.

Растворы сульфата железа(II) под действием кислорода воздуха постепенно окисляются, переходя в сульфат железа(III):

При нагревании свыше 480 °C разлагается:

Получение

Железный купорос можно приготовить действием разбавленной серной кислоты на железный лом, обрезки кровельного железа и т. д. В промышленности его получают как побочный продукт при травлении железных листов, проволоки, удалении окалины и др. разбавленной H₂SO₄.

Другой способ — окислительный обжиг пирита:

В промышленности получают как побочный продукт производства оксида титана из ильменита.

Применение

Применяют в производстве чернил, в красильном деле (для окраски шерсти в чёрный цвет), для консервирования дерева.

В медицине используется в качестве лекарственного средства для лечения и профилактики железодефицитной анемии. В России зарегистрирован под торговыми марками «Гемофер пролонгатум», «Тардиферон», а также «Сорбифер Дурулес» и «Ферроплекс» (в двух последних в качестве антиоксиданта добавляется аскорбиновая кислота).

В сельском хозяйстве применяется для опрыскивания садовых деревьев.

Используется в ферросульфатном методе химической дозиметрии.

• Алюминат железа II ( Fe(AlO₂)₂ ) Алюминат железа II
• Арсенат железа II (Fe₃(AsO₄)₂) Железо мышьяковокислое
• Арсенат железа III (FeAsO₄) Мышьяковокислое железо
• Ацетат железа II (Fe(CH₃COO)₂) Железо уксуснокислое
• Ацетат железа III (Fe(CH₃COO)₃) Уксуснокислое железо
• Берлинская лазурь () Прусская Синь
• Бромид железа II (FeBr₂) Бромистое железо
• Бромид железа III (FeBr₃) Трибромид железа
• Бромид железа II,III (Fe₃Br₈) Железо бромистое
• Ванадат железа III (FeVO₄) Железо ванадиевокислое
• Вольфрамат железа II (FeWO₄) Железо вольфрамовокислое
• Гексаплутонийжелезо (FePu₆) Гексаплутонийжелезо
• Гексахлороплатинат IV железа (Fe[PtCl₆]) Гексахлороплатеат железа
• Гексацианоферрат II железа II (Fe₂[Fe(CN)₆]) Гексацианоферрат железа II
• Гексацианоферрат II железа III (Fe₄[Fe(CN)₆]₃) Гексацианоферрат железа III
• Гексацианоферрат III железа II,III (Fe III ₄Fe II ₃[Fe(CN)₆]₆) Гексацианоферрат железа II,III
• Гексацианоферрат III железа II (Fe₃[Fe(CN)₆]₂) Турнбулева синь
• Гексацианоферрат II калия (K₄[Fe(CN)₆]) Желтая кровяная соль
• Гексацианоферрат III калия (K₃[Fe(CN)₆]) Красная кровяная соль
• Гидроксид железа II (Fe(OH)₂) Гидроксид железа II
• Гидроксид железа III (Fe(OH)₃) Гидроксид железа III
• Динитрозилдикарбонилжелезо (Fe(CO)₂(NO)₂) Динитрозилдикарбонилжелезо
• Дипразеодимгептадекажелезо (Fe₁₇Pr₂) Гептадекажелезодипразеодим
• Диренийтрижелезо (Fe₃Re₂) Трижелезодирений
• Дисамарийгептадекажелезо (Fe₁₇Sm₂) Гептадекажелезодисамарий
• Диселенид железа (FeSe₂) Железо селенистое
• Дисилицид железа (FeSi₂) Железо кремнистое
• Дистаннид железа (FeSn₂) Дистаннид железа
• Дистаннид трижелеза (Fe₃Sn₂) Дистаннид трижелеза
• Дисульфид железа II (FeS₂) Дисульфид железа
• Дителлурид железа (FeTe₂) Дителлурид железа
• Дихромат железа III (Fe₂(Cr₂O₇)₃) Хромовокислое железо
• Додекакарбонилтрижелезо (Fe₃(CO)₁₂) Додекакарбонилтрижелезо
• Железо (Fe)
• Железистосинеродистая кислота (H₄[Fe(CN)₆]) Кислота железистосинеродистая
• Железониобий (FeNb) Железониобий
• Железосинеродистая кислота (H₃[Fe(CN)₆]) Кислота железосинеродистая
• Йодид железа II,III (Fe₃I₈) Йодистое железо
• Йодид железа II (FeI₂) Железо йодистое
• Карбонат железа II (FeCO₃) Железо углекислое
• Лактат железа II (Fe(C₃H₅O₃)₂) Железо молочнокислое
• Лактат железа III (Fe(C₃H₅O₃)₃) Молочнокислое железо
• Метаванадат железа III (Fe(VO₃)₃) Ванадиевокислое железо
• Метагидроксид железа (FeO(OH)) Железо метагидроксид
• Молибдат железа II (FeMoO₄) Железо молибденовокислое
• Нитрат железа II (Fe(NO₃)₂) Железо азотнокислое
• Нитрат железа III (Fe(NO₃)₃) Азотнокислое железо
• Нитрид дижелеза (Fe₂N) Железо азотистое
• Оксалат железа II (FeC₂O₄) Железо щавелевокислое
• Оксид железа II (FeO) Оксид железа
• Оксид железа III (Fe₂O₃) Окись железа ( Железный сурик )
• Оксид железа II,III (Fe₃O₄) Закись-окись железа
• Оксихлорид железа (FeOCl) Оксид-хлорид железа
• Пентакарбонилжелезо ([Fe(CO)₅]) Пентакарбонил железа
• Перхлорат железа II (Fe(ClO₄)₂) Железо хлорнокислое
• Пирофосфат железа III (Fe₄(P₂O₇)₃) Железо пирофосфорнокислое
• Пирофосфат железа III-натрия (FeNaP₂O₇) Фосфорнокислое железо-натрий
• Платинажелезо (FePt) Железоплатина
• Плутонийдижелезо (Fe₂Pu) Плутонийдижелезо
• Празеодимдижелезо (Fe₂Pr) Дижелезопразеодим
• Ржавчина
• Самарийдижелезо (Fe₂Sm) Дижелезосамарий
• Самарийпентажелезо (Fe₅Sm) Пентажелезосамарий
• Самарийтрижелезо (Fe₃Sm) Трижелезосамарий
• Селенид железа II (FeSe) Селенистое железо
• Силикат железа II (FeSiO₃) Железо кремнекислое
• Силицид дижелеза (Fe₂Si) Кремнистое железо
• Силицид железа (FeSi)
• Соль Мора (FeSO₄·(NH₄)₂SO₄·6H₂O) Сульфат аммония-железа II
• Станнид железа (FeSn)
• Станнид трижелеза (Fe₃Sn)
• Сульфат железа (FeSO₄) Железо сернокислое (Железный купорос)
• Сульфат железа II-калия (K₂Fe(SO₄)₂) Сернокислое железо-калий
• Сульфат железа III (Fe₂(SO₄)₃) Железо сернокислое III
• Сульфат железа III-аммония (NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O) Сернокислое железо-аммоний
• Сульфат железа III-калия (KFe(SO₄)₂) Сернокислое железо-калий
• Сульфид железа II,III (Fe₃S₄)
• Сульфид железа II (FeS)
• Сульфид железа II-меди II (CuFeS₂)
• Сульфид железа III (Fe₂S₃)
• Сульфид железа III-калия (KFeS₂) Сернистое железо-калий
• Сульфит железа II (FeSO₃) Железо сернистокислое
• Танталат железа II (Fe(TaO₃)₂) Железо танталовокислое
• Тартрат железа II (FeC₄H₄O₆) Железо виннокислое
• Теллурид железа II (FeTe) Железо теллуристое
• Теллурид железа III (Fe₂Te₃) Теллуристое железо
• Тетракарбонилдигидриджелезо (H₂Fe(CO)₄)
• Тетракарбонилжелезо (Fe(CO)₄) Тетракарбонил железа
• Тиосульфат железа II (FeSO₃S) Тиосернокислое железо
• Тиоцианат железа II (Fe(SCN)₂) Железо роданистое
• Тиоцианат железа III (Fe(SCN)₃) Тиоциановокислое железо
• Титанат железа II (FeTiO₃) Титановокислое железо
• Триренийдижелезо (Fe₂Re₃) Дижелезотрирений
• Формиат железа III (Fe(CHO₂)₃) Железо муравьинокислое
• Фосфат железа II (Fe₃(PO₄)₂) Железо фосфорнокислое
• Фосфат железа III (FePO₄) Фосфорнокислое железо
• Фосфинат железа III (Fe(PH₂O₂)₃) Железо фосфорноватистокислое ( гипофосфит железа )
• Фторид железа II (FeF₂) Железо фтористое
• Фторид железа III (FeF₃) Фтористое железо
• Хлорид железо II (FeCl₂) Железо двухлористое
• Хлорид железа III (FeCl₃) Железо треххлористое
• Хлорид железа II,III (Fe₃Cl₈) Хлористое железо II,III
• Хлорид железа III-калия (FeCl₃•2KCl•H₂O) Хлористое железо-калий
• Хромат железа III (Fe₂(CrO₄)₃) Железо хромовокислое
• Хромит железа II (Fe(СrO₂)₂) тетраоксид железа-дихрома
• Цианид железа II (Fe(CN)₂) Железо цианистое
• Цитрат железа II (FeC₆H₆O₇) Железо лимоннокислое
• Цитрат железа III (FeC₆H₅O₇) Лимоннокислое железо
• Цитрат железа III-аммония (Fe(NH₄)₃(C₆H₅O₇)₂) Лимоннокислое железо-аммоний

Ванадиевый купорос (VSO₄·7H₂O) • Железный купорос (FeSO₄·7H₂O) • Кобальтовый купорос (CoSO₄·7H₂O) • Медный купорос (CuSO₄·5H₂O) • Никелевый купорос (NiSO₄·7H₂O) • Свинцовый купорос (PbSO₄) • Хромовый купорос (CrSO₄·7H₂O) • Цинковый купорос (ZnSO₄·7H₂O)

Задачи на кристаллогидраты

Кристаллогидраты — это сложные вещества, которые содержат в кристаллической решетке молекулы воды.

Многие соединения (чаще всего соли) выкристаллизовываются из водных растворов в виде кристаллогидратов.

Например , медный купорос:

Кристаллогидраты растворяются в воде, при этом протекают сложные физико-химические процессы, но, если говорить про конечный результат, вещество диссоциирует, а кристаллизационная вода отделяется и попадает в раствор. Условно процесс растворения можно записать в виде уравнения:

Но в ЕГЭ по химии лучше не записывать растворение кристаллогидрата, как химическую реакцию!

Названия кристаллогидратов, которые могут встретиться в ЕГЭ по химии:

CuSO₄·5H₂O — медный купорос, пентагидрат сульфата меди (II)

Na₂CO₃ × 10H₂O — кристаллическая сода, декагидрат карбоната натрия

ZnSO₄ × 7H₂O — цинковый купорос, гептагидрат сульфата цинка

Как решать задачи на кристаллогидраты?

Рассмотрим приемы, которые можно использовать при решении задач на кристаллогидраты, на примере.

1. В 300 мл воды растворили 7,6 г CuSO4·5H2O (медного купороса). Определите массовую долю CuSO4 в образовавшемся растворе.

Для определения массы соли в составе кристаллогидрата по массе кристаллогидрата можно использовать два способа.

Первый способ.

В составе кристаллогидрата медного купороса на одну частицу кристаллогидрата приходится одна частица сульфата меди (II). На две частицы кристаллогидратов тогда приходится две частицы сульфата меди и т.д. Аналогично на 1 порцию (моль) частиц кристаллогидрата приходится 1 порция (1 моль) частиц сульфата меди (II).

То есть молярное соотношение (отношение количества вещества) кристаллогидрата CuSO₄·5H₂O и сульфата меди (II) равно CuSO₄ 1:1

Находим молярные массы гидрата и сульфата меди (II):

М(CuSO₄·5H₂O) = 64 + 32 + 64 + 5·18 = 250 г/моль

М(CuSO₄) = 64 + 32 + 64 = 160 г/моль

Количество вещества кристаллогидрата:

n(CuSO₄·5H₂O) = m/M = 7,6/250 = 0,0304 моль

Масса сульфата меди в составе кристаллогидрата:

m(CuSO₄) = M·n = 160 г/моль·0,0304 моль = 4,864 г

Второй способ.

Определим массовую долю сульфата меди в составе кристаллогидрата:

ω(CuSO₄) = М(CuSO₄)/М(CuSO₄·5H₂O) = 160 г/моль/250 г/моль = 0,64 или 64%

Тогда массу сульфата меди в образце кристаллогидрата массой 7,6 г можно определить, зная массовую долю сульфата меди:

m(CuSO₄) = ω(CuSO₄) · m(CuSO₄·5H₂O) = 0,64 · 7,6 г = 4,864 г

Масса исходной воды:

m(H₂O) = ρ·V = 1 г/мл · 300 мл = 300 г

Массу раствора сульфата меди (II) находим по принципу материального баланса: складываем все материальные потоки, которые пришли в систему, вычитаем уходящие материальные потоки.

Массовая доля сульфата меди (II) в конечном растворе:

ω(CuSO₄) = m(CuSO₄)/m_р-ра(CuSO₄) = 4,864 г/307,6 г = 0,0158 или 1,58%

Ответ: ω(CuSO₄) = 0,0158 или 1,58%

2. Какую массу железного купороса (FeSO4•7H2O) надо взять, чтобы приготовить 1,25 л раствора сульфата железа с массовой долей 9%, если плотность этого раствора 1,086 г/мл?

Масса конечного раствора сульфата железа:

m_р-ра(FeSO₄) = ρ·V = 1,086 г/мл·1250 мл = 1357,5 г

Масса сульфата железа в этом растворе:

m(FeSO₄) = ω(FeSO₄) · m_р-ра(FeSO₄) = 1357,5 г · 0,09 = 122,175 г

n(FeSO₄) = m(FeSO₄)/M(FeSO₄) = 122,175 г/152 г/моль = 0,804 моль

Молярное соотношение (отношение количества вещества) кристаллогидрата FeSO₄•7H₂O и сульфата железо (II) равно FeSO₄ 1:1

Ответ: m(FeSO₄•7H₂O) = 223,45 г

3. В растворе хлорида алюминия с ω(AlCl3) = 2% растворили 100 г кристаллогидрата AlCl3·6H2O. Вычислите, какой стала массовая доля AlCl3 в полученном растворе, если объём раствора 1047 мл, а его плотность 1,07 г/мл.

Масса конечного раствора хлорида алюминия:

m_р-ра,2(AlCl₃) = ρ·V = 1,07 г/мл·1047 мл = 1120,29 г

Тогда масса исходного раствора хлорида аммония:

Масса хлорида алюминия в исходном растворе:

Массовая доля хлорида алюминия в кристаллогидрате:

ω(AlCl₃) = М(AlCl₃)/М(AlCl₃·6H₂O) = 133,5 г/моль/241,5 г/моль = 0,5528 или 55,28%

Масса хлорида алюминия в кристаллогидрате:

m_{в к/г}(AlCl₃) = ω(AlCl₃) · m(AlCl₃·6H₂O) = 100 г · 0,5528 = 55,28 г

Общая масса хлорида алюминия в конечном растворе:

m₂(AlCl₃) = m_{в к/г}(AlCl₃) + m₁(AlCl₃) = 55,28 г + 20,4 г = 75,68 г

Массовая доля хлорида алюминия в конечно растворе:

ω₂(AlCl₃) = m₂(AlCl₃)/m_р-ра,2(AlCl₃) = 75,68 г/1120,29 г = 0,068 или 6,8%

Ответ: ω₂(AlCl₃) = 0,068 или 6,8%

4. Вычислите массы FeSO₄·7H₂O (железного купороса) и воды, необходимые для приготовления 500 г раствора с массовой долей FeSO₄ 7%.

Ответ: m(FeSO₄·7H₂O) = 64 г; m(H₂O) = 436 г.

5. Вычислите объём воды и массу кристаллогидрата Na₂SO₄·10H₂O (глауберовой соли), которые требуются для приготовления 500 г раствора с массовой долей Na₂SO₄ 15%.

Ответ: m(Na₂SO₄·10H₂O) = 170,45 г; V(H₂O) = 329,55 мл.

6. Какую массу кристаллогидрата Na₂SO₄·10H₂O необходимо растворить в 400 мл воды, чтобы получить раствор с ω(Na₂SO₄) = 10%?

7. Нужно приготовить 320 г раствора с ω(CuSO₄) = 12%. Рассчитайте массу кристаллогидрата CuSO₄·5H₂O и массу раствора с ω₁(CuSO₄) = 8%, которые потребуются для приготовления заданного раствора.

Ответ: m(CuSO₄·5H₂O) = 22,86 г; m8% р-ра = 297,14 г.

8. Вычислите, какую массу кристаллогидрата AlCl₃·6H₂O нужно растворить в 1 кг раствора хлорида алюминия с массовой долей AlCl₃ 2%, чтобы получить раствор с массовой долей AlCl₃ 3%.

Ответ: m(AlCl₃·6H₂O) = 19,2 г.

9. Сколько граммов кристаллогидрата Na₂SO₄·10H₂O необходимо добавить к 100 мл раствора сульфата натрия с массовой долей Na₂SO₄ 8% и плотностью 1,07 г/мл, чтобы удвоить массовую долю Na₂SO₄ в растворе?

10. Какую массу CuSO₄·5H₂O (медного купороса) нужно растворить в 1 кг раствора сульфата меди(II) с массовой долей CuSO₄ 5%, чтобы получить раствор с массовой долей CuSO4 10%?

Ответ: m(CuSO₄·5H₂O) = 92,6 г.

11. Вычислите массу CuSO₄·5H₂O (медного купороса), необходимую для приготовления 5 л раствора с массовой долей CuSO₄ 8% (плотность раствора 1,084 г/мл)? Рассчитайте молярную концентрацию CuSO₄ в этом растворе.

Ответ: m(CuSO₄·5H₂O) = 677,5 г; c(CuSO₄) = 0,54 моль/л.

12. Массовая доля кристаллизационной воды в кристаллогидрате сульфата натрия (Na₂SO₄·xH₂O) составляет 55,9%. Определите формулу кристаллогидрата. Вычислите массовую долю сульфата натрия в растворе, полученном при
растворении 80,5 г данного кристаллогидрата в 2 л воды.

13. К раствору сульфата железа(II) с массовой долей FeSO₄ 10% добавили 13,9 г кристаллогидрата этой соли. Получили раствор массой 133,9 г, с массовой долей FeSO₄ 14,64%. Определите формулу кристаллогидрата.

14. После растворения 13,9 г кристаллогидрата сульфата железа(II) (FeSO₄·xH₂O) в 86,1 г воды массовая доля FeSO₄ в растворе оказалась равной 7,6%. Определите формулу кристаллогидрата.

15. При охлаждении 200 мл раствора сульфата магния с ω(MgSO₄) = 24% (плотность раствора 1,270 г/мл) образовался осадок кристаллогидрата MgSO₄·7H₂O массой 61,5 г. Определите массовую долю MgSO₄ в оставшемся
растворе.

16. При охлаждении 400 мл раствора сульфата меди(II) с массовой долей CuSO₄ 25% (плотность раствора 1,19 г/мл) образовался осадок кристаллогидрата CuSO₄·5H₂O массой 50 г. Определите массовую долю CuSO₄ в оставшемся растворе.

Ответ: ω(CuSO₄) = 20%

17. При охлаждении 500 г раствора сульфата железа(II) с массовой долей FeSO₄ 35% выпало в осадок 150 г кристаллогидрата FeSO₄·7H₂O. Определите массовую долю FeSO₄ в оставшемся растворе.

18. Медный купорос (CuSO₄ × 5H₂O) массой 25 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 10%. К этому раствору добавили 8,4 г железа и после завершения реакции ещё 100 г 9,8%-ного раствора серной кислоты. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Ответ: ω(FeSO₄) = 8,7%

19. Медный купорос (CuSO₄ × 5H₂O) массой 100 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К этому раствору добавили 32,5 г цинка и после завершения реакции ещё 560 г 40%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовую долю гидроксида калия в полученном растворе.

Ответ: ω(KOH) = 13,9%

20. К 20%-ному раствору соли, полученному при растворении в воде 50 г медного купороса (CuSO₄ × 5H₂O), добавили 14,4 г магния. После завершения реакции к полученной смеси прибавили 146 г 25%-ного раствора хлороводородной кислоты. Определите массовую долю хлороводорода в образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)

Ответ: ω(HCl) = 2,4%

21. Нитрид натрия массой 8,3 г растворили в 490 г 20%-ного раствора серной кислоты. К полученному раствору добавили 57,2 г кристаллической соды (Na₂CO₃ × 10H₂O). Определите массовую долю кислоты в конечном растворе. Учитывать образование только средних солей.

22. Медный купорос (CuSO₄ × 5H₂O) массой 12,5 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К этому раствору добавили 5,6 г железа и после завершения реакции еще 117 г 10%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в конечном растворе.

Ответ: ω(Na₂S) = 5,1%

23. Медный купорос (CuSO₄ × 5H₂O) массой 37,5 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 20%. К этому раствору добавили 11,2 г железа и после завершения реакции ещё 100 г 20%-ного раствора серной кислоты. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

Ответ: ω(FeSO₄) = 13,7%

24. При растворении в воде 57,4 г цинкового купороса (ZnSO₄ × 7H₂O) получили 20%-ный раствор соли. К полученному раствору добавили 14,4 г магния. После завершения реакции к полученной смеси прибавили 292 г 25%-ного раствора хлороводородной кислоты. Определите массовую долю кислоты в образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)

Ответ: ω(HCl) = 6,3%

25. При растворении 25 г медного купороса (CuSO₄ × 5H₂O) в воде был получен 20%-ный раствор соли. К этому раствору добавили измельчённую смесь, образовавшуюся в результате прокаливания порошка алюминия массой 2,16 г с оксидом железа(III) массой 6,4 г. Определите массовую долю сульфата меди(II) в полученном растворе.

Ответ: ω(CuSO₄) = 4,03%

26. При растворении в воде 57,4 г цинкового купороса (ZnSO₄ × 7H₂O) получили 10%-ный раствор соли. К полученному раствору добавили 14,4 г магния. После завершения реакции к полученной смеси прибавили 240 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)

Ответ: ω(NaOH) = 7,21%

27. Свинцовый сахар ((CH₃COO)₂Pb × 3H₂O) массой 37,9 г растворили в воде и получили 10%-ный раствор соли. К этому раствору добавили 7,8 г цинка и после завершения реакции добавили еще 156 г 10%-ного раствора сульфида натрия. Определите массовую долю сульфида натрия в конечном растворе.

Ответ: ω(Na₂S) = 1,71%

28. Медный купорос (CuSO₄ × 5H₂O) массой 25 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 10%. К этому раствору добавили 19,5 г цинка и после завершения реакции ещё 240 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе.

Ответ: ω(NaOH) = 9,7%

29. При растворении в воде 114,8 г цинкового купороса (ZnSO₄ × 7H₂O) получили 10%-ный раствор соли. К полученному раствору добавили 12 г магния. После завершения реакции к полученной смеси прибавили 365 г 20%-ного раствора хлороводородной кислоты. Определите массовую долю кислоты в образовавшемся растворе. (Процессами гидролиза пренебречь.)

Ответ: ω(HCl) = 3,58%

30. Медный купорос (CuSO₄ × 5H₂O) массой 50 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 10%. К этому раствору добавили 19,5 г цинка и после завершения реакции ещё 200 г 30%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе.

Ответ: ω(HCl) = 3,58%

Ответ: w(NaOH) = 3,8%

31. Медный купорос (CuSO₄ × 5H₂O) массой 50 г растворили в воде и получили раствор с массовой долей соли 16%. К этому раствору добавили 26 г цинка и после завершения реакции ещё 320 г 20%-ного раствора гидроксида натрия. Определите массовую долю гидроксида натрия в полученном растворе.

Ответ: ω(NaOH) = 3%

32. Фосфид кальция массой 18,2 г растворили в 182,5 г 20%-ного раствора соляной кислоты. К полученному раствору добавили 200,2 г кристаллической соды (Na₂CO₃ × 10H₂O). Определите массовую долю карбоната натрия в конечном растворе.

Ответ: ω(HCl) = 3,58%

Задачи на состав и определение формулы кристаллогидратов:

1. Вычислите массовую долю бария в кристаллогидрате гидроксида бария, в котором число атомов водорода в 1,8 раз больше числа атомов кислорода.
2. Имеется смесь равных масс гептагидрата гидрофосфата натрия и дигидрата дигидрофосфата натрия. Сколько в это смеси приходится атомов кислорода на один атом фосфора?
3. Число атомов водорода, равное числу Авогадро, содер­жится в 21,9 г кристаллогидрата ацетата цинка. Установите формулу кристаллогидрата.
4. В некоторой порции пентагидрата сульфата меди содержится 0,25 моль воды. Вычислите массу этой порции кристаллогидрата.
5. В какой массе дигидрата сульфата кальция содержится число электронов, равное числу Авогадро?
6. Вычислите число атомов и число электронов 14г гептагидрата сульфата никеля (II).
7. Рассчитайте массу атомов водорода, содержащихся в 143 моногидрата ацетата меди.
8. В некоторой порции кристаллогидрата сульфата желез (III) число атомов кислорода в 15 раз больше числа Авогадро, а число атомов железа точно соответствует числу Авогадро. Выведите формулу кристаллогидрата.
9. В 0,250 моль кристаллогидрата разница между массой кристаллизационной воды и массой беводной соли равна 59,5. Массовая доля кристаллизационной воды составляет 28,83%. Вычислите относительную молекулярную массу кристаллогидрата.
10. В кристаллогидрате, образованном средней солью метал­ла, массовая доля кристаллизационной воды равна 50,0%. Вычислите массу водорода, содержащегося в 100 г этого кристаллогидрата.
11. В кристаллогидрате, образованном солью бескислородной кислоты, массовая доля соли равна 0,755. Вычислите массу кислорода, содержащегося в 1.00 г этого кристаллогидрата.
12. В некоторой порции кристаллогидрата ацетата магния находится 9,632∙10 23 атомов углерода и 3,371∙10 24 атомов водо­рода. Вычислите число атомов кислорода, находящихся в этой порции кристаллогидрата.
13. В некоторой порции кристаллогидрата ацетата бария находится 4,816∙10 23 атомов углерода и 8,428∙10 23 атомов кислорода. Вычислите число атомов водорода, находящихся в этой порции кристаллогидрата.

14. В 0,250 моль дигидрата ацетата металла 2А-группы содержится 1,535∙10 25 электронов. Установите, какой металл вхо­дит в состав кристаллогидрата.

Задачи на реакции с участием кристаллогидратов:

1. Оксид меди (II) массой 16 г обработали 40 мл 5,0 %-го раствора серной кислоты (ρ=1,03 г/см3). Полученный раствор отфильтровали, фильтрат упарили. Определите массу полученного кристаллогидрата.
2. Декагидрат карбоната натрия обработали раствором азотной кислоты массой 150 г, при этом выделилось 2,67 л угле­кислого газа (н.у.). Вычислите массовую долю азотной кислоты в исходном растворе.
3. К сульфиду калия массой 3,30 г, находящемуся в водном растворе, добавили 0,02 моль гексагидрата хлорида меди. Вычислите массу образовавшегося осадка.
4. При растворении 27,2 г смеси железа и оксида железа (II) в серной кислоте и выпаривании раствора досуха образовалось 111,2 г железного купороса — гептагидрата сульфата железа (II). Определите количественный состав исходной смеси.
5. Какую массу медного купороса необходимо добавить к 150 г 12%-ного раствора гидроксида натрия, чтобы щёлочь полностью прореагировала?
6. 7,5 г медного купороса (пентагидрат сульфата меди) растворили в 142,5 воды. К полученному раствору добавили 150 мл 10 %-ного раствора гидроксида калия (плотность 1,1 г/мл). Определить состав полученного раствора в массовых процентах.
7. Какую массу декагидрата карбоната натрия необходимо растворить в 130 г 10%-ного раствора хлорида алюминия, чтобы полностью осадить гидроксид алюминия? Определить состав раствора (в массовых процентах) после отделения осадка.

8. В 1 л воды растворили 57,2 г кристаллической соды (декагидрат карбоната натрия). Через полученный раствор пропустили 1,12 л углекислого газа. Найти массовые доли веществ в полученном растворе.

Задачи на материальный баланс и растворы с участием кристаллогидратов:

1. Медный купорос массой 12,5 г; растворили в 87,5 мл воды. Вычислите массовую долю (в %) сульфата меди (II) в полученном растворе.
2. В 200 г раствора сульфата меди (II) с массовой долей соли 4% растворили 50 г медного купороса. Вычислите массовую долю (в %) сульфата меди (II) в полученном растворе.
3. В 5 л воды растворили дигидрат хлорида бария массой 250 г. Вычислите массовую долю (в %) безводной соли в полученном растворе.
4. В 135,6 г воды растворили глауберову соль массой 64,4 г. Рассчитайте массовую долю (в %) безводной соли в полученном растворе.
5. Необходимо приготовить 2 л 0,1 М водного раствора сульфата меди (II). Какая масса медного купороса потребуется для этого?
6. Выпарили досуха 0,5 л 15-процентного раствора сульфата натрия (плотность 1,14 г/см 3 ). Вычислите массу полученных кристаллов, учитывая, что соль выделяется в виде кристаллогидрата — декагидрата сульфата натрия.
7. До какого объема надо разбавить 500 мл 20-процентного раствора хлорида натрия (плотность 1,152 г/мл), чтобы получить 4,5-процентный раствор плотностью 1,029 г/мл?
8. Смешали 500 мл 32 — процентного раствора азотной кислоты плотностью 1,2 г/мл и один литр воды. Вычислите массовую долю (в %) азотной кислоты в полученном растворе.
9. Рассчитайте объем 25% раствора сульфата цинка (плотность 1,3 г/мл), который необходимо разбавить водой для получения 0,5 М раствора этой соли объемом 4л.
10. Декагидрат карбоната натрия массой 0,05 кг растворили в воде объемом 0,15 л. Вычислите массовую долю безводной соли в полученном растворе.
11. В воде объемом 0,157 м 3 растворили медный купорос массой 43 кг. Вычислите массовую долю безводной соли в полученном растворе.
12. Какую массу дигидрата фторида калия можно получить из 450 г 25,0%-го раствора фторида калия?
13. Массовая доля безводной соли в кристаллогидрате равна 64%. Какую массу кристаллогидрата нужно взять для пригото­вления 150 г 50%-го раствора соли?
14. В каком количестве вещества воды следует растворить 100 г декагидрата карбоната натрия для получения раствора с массовой долей соли, равной 10,0%?
15. Из какой массы 25,0%-го раствора карбоната натрия выпало при охлаждении 10 г декагидрата, если в результате этого массовая доля соли в растворе уменьшилась в два раза?
16. В каком объеме воды следует растворить 0,3 моль пентагидрата сульфата меди (II) для получения 12%-го рас­твора?
17. Рассчитайте, сколько г FeSO₄×7H₂O и воды потребуется для приготовления 200 мл 18 мас % раствора сульфата железа (II) с плотностью 1,19 г/мл.
18. Кристаллогидрат фосфата натрия Nа₃РО₄×12Н₂О количеством вещества 1 моль растворили в 75 моль воды. Плотность получившегося раствора оказалась равной 1,098 г/мл. Вычислите молярную концентрацию ионов натрия в этом растворе.
19. В 225 г 25,5%-го раствора бромида кальция растворили гексагидрат бромида кальция массой 50,0 г. Вычислите массовые доли веществ в получившемся растворе.
20. Из 500 г 15,0%-го раствора сульфита натрия при охлаждении выпало 25,2 г гептагидрата сульфита натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
21. Из 250 г 17,0%-го раствора карбоната натрия при охлаждении выпало 28,6 г декагидрата карбоната натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
22. В 20,0 г 5,00%-го раствора гидроксида натрия растворили 4 г тетрагидрата гидроксида натрия, при этом плотность полученного раствора стала равной 1,11 г/мл. Вычислите моляр­ную концентрацию полученного раствора.
23. К 2% раствору хлорида алюминия добавили 100 г кристаллогидрата АlСl₃∙6Н₂О. Найдите концентрацию полученного раствора, объем которого составил 1047 мл, а плотность 1,07 г/мл.
24. Сколько граммов кристаллогидрата СuSО₄∙5Н₂О и какой объем раствора сульфата меди, содержащего 5 мас.% СuSО₄ и имеющего плотность 1,045 г/мл, надо взять для приготовления 400 мл раствора сульфата меди, содержащего 7 мас.% СuSО₄ и имеющего плотность 1,06 г/см 3 ?
25. Сколько граммов кристаллогидрата Nа₂СО₃∙10 Н₂О надо добавить к 400 мл раствора карбоната натрия, содержащего 5 мас.% Na₂СО₃ и имеющего плотность 1,05 г/см , чтобы получить 16 мас.% раствор, плотность которого 1,17 г/см ?
26. Какой объем 5% раствора сульфата натрия надо взять, чтобы растворение в нем 150 г кристаллогидрата Nа₂SO₄∙10Н₂О привело к образованию 14% раствора? Плотности растворов Nа₂SО₄ равны, соответственно, 1,044 и 1,131 г/мл.
27. Алюмокалиевые квасцы КАl(SО₄)₂∙12Н₂О количеством вещества 10 ммоль растворили в 10 моль воды. Вычислите массовые доли сульфата калия и сульфата алюминия в образо­вавшемся растворе.
28. В каком количестве вещества воды следует растворить 100 г декагидрата карбоната натрия для получения раствора с массовой долей соли, равной 10,0%?
29. Из какой массы 25,0%-го раствора карбоната натрия выпало при охлаждении 10 г декагидрата, если в результате этого массовая доля соли в растворе уменьшилась в два раза?
30. Из 500 г 15,0%-го раствора сульфита натрия при охлаждении выпало 25,2 г гептагидрата сульфита натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
31. Из 250 г 17,0%-го раствора карбоната натрия при охлаждении выпало 28,6 г декагидрата карбоната натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.
32. В 20,0 г 5,00%-го раствора гидроксида натрия растворили 4 г тетрагидрата гидроксида натрия, при этом плотность полученного раствора стала равной 1,11 г/мл. Вычислите моляр­ную концентрацию полученного раствора.
33. Какую массу дигидрата фторида калия можно получить из 450 г 25,0%-го раствора фторида калия?
34. Какую массу кристаллогидрата сульфата хрома (III), кристаллизующегося с 18 молекулами воды, можно получить из 80 мл раствора с концентрацией сульфата хрома 0,8 моль/л?

Небольшая подборка опытов с железным купоросом

Вот я и добралась до очередных экспериментов. На этот раз похимичим с героем прошлой статьи – железным купоросом. С ним не так много чего можно сделать, как с медным, но тоже есть пара интересных моментов.

Опыты с железным купоросом, кстати, тоже очень легкие и не требуют специальных реактивов. Все, что может вам понадобиться, легко найти.

Получение железного купороса

Про него я рассказывала в статье об опытах с медным купоросом, но повторюсь еще раз. Опускаем железный гвоздь в раствор медного купороса и ждем. Дальше все пройдет без нашего участия, труп врага сам проплывет мимо. Ой, то есть нужная реакция пойдет автоматически Полученный желто-коричневый раствор и будет тем, что вам нужно.

Это если у вас нет возможности или желания идти в хозяйственный или садово-огородный магазин, где и продают железный купорос. Если же есть – идете, покупаете, разводите в теплой воде, ждете, пока растворится, сливаете, чтобы нерастворившиеся остатки и прочий мусор остались на дне, и работаете с прозрачным раствором. Вот и все.

Взаимодействие с гидроксидом натрия

Первое, что можно сделать – получить осадок гидроксида железа двухвалентного. Напоминаю, что железный купорос – это сульфат железа, то есть соль серной кислоты.

Если вы добавите в ней немного гидроксида натрия, то есть раствора «Крота» (вещество для прочистки труб), то выпадет вот такой симпатичный осадок непонятного темного цвета:

Превращения осадка

Над получившимся осадком можно поиздеваться – превратить его в гидрокисд железа трехвалентного. Для этого вам понадобится сильный окислитель. Где его взять в домашних условиях? Легко! «Белизна» forever.

Капнем пару капель. Смотрите, осадок сразу же становится красно-рыжим, как ржавчина:

Вот такое интересное превращение. Не забудьте убрать «Белизну» подальше после окончания опыта, чтобы до нее не добрались дети и домашние животные!

Прототип чернил

О следующем интересном процессе я уже рассказывала в статье «Опыты с чаем». Вам просто нужно смешать немного обычного черного чая с раствором железного купороса. Он прореагирует с содержащейся в чае дубильной кислотой, в результате чего образуется темный раствор:

Это – прообраз чернил. Раньше их получали именно так: взаимодействием солей железа с дубильными веществами.

Красивая цветная реакция

Для нее вам понадобится крепко заваренный чай каркадэ. Либо, у кого дома есть «китайская роза» (она же гибискус, из которого легко сделать самодельный индикатор), то просто залейте кипятком ее цветок и дайте остыть. Вот и всё.

Смешиваем наш сульфат железа с чаем либо отваром гибискуса – и любуемся красивым фиолетовым раствором.

Реакция с аспирином

Сразу скажу, в плане интерпретации происходящей химической реакции это довольно спорный опыт, тем не менее провести его можно, хотя бы ради интереса. Ну а если вы еще и задумаетесь над тем, что происходит, и попытаетесь самостоятельно докопаться до истины, то будет вообще замечательно. Значит, я не зря веду свой блог – смогла вас заинтересовать и побудить думать.

Подробное проведение эксперимента описано в статье «Опыт между железом и аспирином». В итоге получается светло-фиолетовый раствор.

По поводу дальнейших операций, которые можно провести, сразу скажу, что их можно интерпретировать по-разному. Мне правильно сделали замечание в одном из комментариев насчет того, что крахмал является наполнителем практически во всех лекарствах. Вопрос только, сколько его там? И почему он не указан в составе лекарства на упаковке?

В общем, вопросов много, поводов для дискуссии – тоже. Буду рада, если выскажете свои мысли в комментариях.

На этом все на сегодня. Делюсь с вами очередным шедевром своей коллекции, увиденным в одном из хозяйственных магазинов:

Всем хорошей недели!

KidsChemistry теперь есть и в социальных сетях. Присоединяйтесь прямо сейчас! Google+ , В контакте , Одноклассники , Facebook , Twitter

🎦 Видео