Cho 0,2 mol CuO tác dụng vừa đủ với lượng axit có trong dung dịch H2SO4 20% đun nóng. Sau phản ứng làm nguội dung dịch đến 10oC. Biết rằng độ tan của CuSO4 ở 10oC là 17,4 gam. Tính khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O đã tách ra khỏi dung dịch.

Đáp án:

30,71 g

Giải thích các bước giải:

\(\begin{array}{l}
CuO + {H_2}S{O_4} \to CuS{O_4} + {H_2}O\\
nCuO = \dfrac{{16}}{{80}} = 0,2\,mol \Rightarrow n{H_2}O = nCuO = 0,2\,mol\\
m{H_2}O = 0,2 \times 18 = 3,6g\\
m{H_2}S{O_4} = 0,2 \times 98 = 19,6g\\
m{\rm{dd}}{H_2}S{O_4} = \dfrac{{19,6}}{{20\% }} = 98g
\end{array}\)

Khối lượng nước có trong dung dịch $H_2SO_4$ là: 98−19,6=78,4(g)

Khối lượng nước sau phản ứng là: 78,4+3,6=82(g)

Gọi khối lượng $CuSO_4.5H_2O$ thoát ra khỏi dung dịch là a

Khối lượng $CuSO_4$ kết tinh là: 0,64a

Khối lượng $CuSO_4$ ban đầu là: 0,2x160=32(g)

Khối lượng của $CuSO_4$ còn lại là: 32−0,64a(g)

Khối lượng nước kết tinh là: 0,36a(g)

Khối lượng nước còn lại là: 82−0,36a(g)

Độ tan của $CuSO_4$ ở 100C là 17,4g nên ta có:

\(\frac{{32 - 0,64a}}{{82 - 0,36a}} = \dfrac{{17,4}}{{100}} \Rightarrow a = 30,71(g)\)