Trong công nghiệp, chất rắn copper (II) sulfate pentahydrate có thể được sản xuất từ copper theo hai giai đoạn của quá trình:
– Giai đoạn 1: ngâm copper trong dung dịch sulfuric acid loãng và sục dòng khí oxygen liên tục, xảy ra phản ứng:
2Cu + O2 + 2H2SO4 → 2CuSO4 + 2H2O (1)
– Giai đoạn 2: tiến hành kết tinh CuSO4 từ dung dịch sau phản ứng (1) để thu được CuSO4.5H2O kết tinh.
CuSO4(aq) → CuSO4.5H2O(s) (2)
a) Tính khối lượng copper (II) sulfate pentahydrate rắn thu được khi sản xuất từ 1 tấn nguyên liệu chứa 96% khối lượng copper ở dạng đơn chất (còn lại là tạp chất trơ). Cho hiệu suất của quá trình là 80%.
b) Một ao nuôi thuỷ sản có diện tích bề mặt nước là 1000 m², độ sâu trung bình của nước trong ao là 1,5m đang có hiện tượng phú dưỡng. Để xử lí tảo xanh có trong ao, người dân cho copper (II) sulfate pentahydrate vào ao trong 3 ngày, mỗi ngày một lần, mỗi lần là 0,25 gam cho 1 m³ nước trong ao. Hiện tượng phú dưỡng là gì? Tác hại của hiện tượng phú dưỡng? Tính tổng khối lượng copper (II) sulfate pentahydrate người dân cần sử dụng cho ao nuôi thủy sản ở trên?
c) Có thể pha chế dung dịch copper (II) sulfate 10^-4M dùng để diệt một số loại vi sinh vật. Tính số mg copper (II) sulfate pentahydrate cần dùng để pha chế thành 500 mL dung dịch copper (II) sulfate 10^-4M.
Câu trả lời tốt nhất
(a) mCuSO4.5H2O = 250.1.96%.80%/64 = 3 tấn
(b) Phú dưỡng là hệ quả sau khi ao hồ, sông ngòi tiếp nhận quá nhiều các nguồn thải chứa các chất dinh dưỡng (N, P) vượt quá khả năng tự điều hòa của ao, hồ.
Tác hại của hiện tượng phú dưỡng:
+ Gây mùi hôi thối, mất mỹ quan.
+ Ảnh hướng tới thủy sinh, chất lượng nước bị suy giảm.
+ Thay đổi độ đục và màu sắc của nước, là nguồn phát triển vi sinh vật, ruồi muỗi và bệnh tật.
mCuSO4.5H2O = 3.0,25.1000.1,5 = 1125 gam
(c) mCuSO4.5H2O = 250.0,5.10^-4 = 0,0125 gam = 12,5 mg