Массовая доля воды в смеси кристаллогидратов состоящей из CuSO4*5H2O и FeSO4*7H2O составляет 40%. Вычислить массовую долю медного купроса в смеси.

Дано:

смесь (CuSO4*5H2O и FeSO4*7H2O)

ω (Н2 О) = 40%

Найти:

ω (Н2 О) - ?

Решение:

1) Найти количество вещества CuSO4*5H2O и FeSO4*7H2O:

Пусть n (CuSO4*5H2O) = х моль;

n (CuSO4*5H2O) = у моль;

2) Найти массу CuSO4*5H2O и FeSO4*7H2O:

m (CuSO4*5H2O) = n (CuSO4*5H2O) * Mr (CuSO4*5H2O) = 250 х г;

m (FeSO4*7H2O) = n (FeSO4*7H2O) * Mr (FeSO4*7H2O) = 278 у г;

m смеси = 250 х + 278 у;

3) Найти количество вещества Н2 О в CuSO4*5H2O и FeSO4*7H2O:

n (H2O в CuSO4*5H2O) = n (CuSO4*5H2O) * 5 = 5 х моль;

n (H2O в FeSO4*7H2O) = n (FeSO4*7H2O) * 7 = 7y моль;

n (H2O) = 5 х + 7 у моль;

4) Найти массу Н2 О в CuSO4*5H2O и FeSO4*7H2O:

m (H2O) = n (H2O) * Mr (H2O) = (5 х + 7 у) * 18 = 90 х + 126 у г;

5) Составить и решить уравнение по формуле нахождения массовой доли Н2 О в смеси:

ω (H2O) = m (H2O) * 100% / m смеси;

40% = (90 х + 126 у) * 100% / (250 х + 278 у);

90 х + 126 у = 0,4 * (250x + 278y);

90 х + 126 у = 100 х + 111,2 у;

х = 1,48 у;

6) Найти массовую долю CuSO4*5H2O в смеси (учитывая решение предыдущего уравнения):

ω (CuSO4*5H2O) = m (CuSO4*5H2O) * 100% / m (смеси) = 250 х * 100 / (250x + 278y);

Т. к. х = 1,48 у, то подставим это значение в формулу:

ω (CuSO4*5H2O) = 250 * 1,48 у * 100 / (250 * 1,48 у + 278 у) = 37000 у / (370 у + 278 у) = 57,1%.

Ответ: Массовая доля CuSO4*5H2O в смеси составляет 57,1%.