K 250 г раствора, содержащего NaOH и KOH в соотношении по массе 3:1, добавили избыток раствора сульфата меди. Осадок отфильтровали, прокалили и получили 24 г вещества черного цвета. Определите концентрации NaOH и КОН в исходном растворе.

Для решения этой задачи, нам нужно использовать химические реакции образования осадка. Давайте разберемся пошагово.

1. Начнем с записи реакции, которая происходит при добавлении раствора сульфата меди в раствор, содержащий NaOH и KOH:

CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2↓ + Na2SO4
CuSO4 + 2KOH -> Cu(OH)2↓ + K2SO4

2. Осадок, который образуется в обоих случаях, имеет такую же формулу - Cu(OH)2. Поэтому, в случае соотношения NaOH и KOH 3:1, будем предполагать, что 3/4 (или 75%) осадка образуется в результате реакции с NaOH, а 1/4 (или 25%) - с KOH.

3. Зная, что получено 24 г осадка, мы можем вычислить массу осадка, образованного кошерной реакцией с NaOH и KOH:

Масса осадка с NaOH = 24 г * 0.75 = 18 г
Масса осадка с KOH = 24 г * 0.25 = 6 г

4. После прокаливания исходного осадка, Cu(OH)2 превращается в CuO:

Cu(OH)2 -> CuO + H2O

5. Масса CuO будет равна массе исходного осадка:

Масса CuO = 24 г

6. Теперь, чтобы определить концентрации NaOH и KOH в исходном растворе, мы должны проследить, сколько NaOH и KOH потребовалось для образования 18 г Cu(OH)2 и 6 г CuO соответственно.

7. Массовая доля NaOH в растворе:
Масса NaOH = (18 г Cu(OH)2 / Молярная масса Cu(OH)2) * (1 моль NaOH / 1 моль Cu(OH)2) * Молярная масса NaOH / (250 г раствора) * 100%

Молярная масса Cu(OH)2 = (63.5 г/моль Cu + 16.0 г/моль О + 2 * 1.0 г/моль H) * 2 г/моль
Молярная масса NaOH = 22.99 г/моль Na + 16.0 г/моль O + 1.01 г/моль H

8. Массовая доля KOH в растворе:
Масса KOH = (6 г CuO / Молярная масса CuO) * (1 моль KOH / 1 моль CuO) * Молярная масса KOH / (250 г раствора) * 100%

Молярная масса CuO = 63.5 г/моль Cu + 16.0 г/моль O
Молярная масса KOH = 39.1 г/моль K + 16.0 г/моль O + 1.01 г/моль H

9. Вычисляя значения для массовой доли NaOH и KOH, мы получим их концентрации в исходном растворе.

Надеюсь, эта подробная информация помогла вам понять, как решить данную задачу.