Question

Сульфид меди (II) массой 48 г сожгли в потоке воздуха, а полученный твердый остаток растворили в 600 г 9,8%-ной серной кислоты. Рассчитайте состав полученного раствора (в массовых долях).

Answer 1

Ответ:

w(CuSO4)=12,5%

w(H2SO4)=1,5%

Объяснение:

2CuS+3O2=2CuO+2SO2

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

n(CuS)=48/96=0,5 моль

m(CuO)=0,5*80=40 г

m(H2SO4)=600*0,098=58,8 г

n(H2SO4)=58.8/98=0.6 моль

m(CuSO4)=0,5*160=80 г

nизб(H2SO4)=0,6-0,5=0,1 моль

mизб(H2SO4)=0,1*98=9,8 г

m(p-p)=600+40=640 г

w(CuSO4)=80/640*100%=12,5%

w(H2SO4)=9,8/640*100%=1,5%

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей по шагам.

1. Сначала вычислим количество молекул меди в сульфиде меди (II). Молярная масса CuS = 63,5 г/моль (медь) + 32,1 г/моль (сера) = 95,6 г/моль.

   Масса сульфида меди (II) = 48 г. Количество молекул = масса / молярная масса = 48 г / 95,6 г/моль ≈ 0,502 моль.

2. В процессе сгорания сульфида меди (II) образуется оксид меди (II), который затем растворяется в серной кислоте:

   2 CuS + 3 O₂ → 2 CuO + 2 SO₂ CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

3. Теперь рассчитаем массу оксида меди (II), образовавшегося в результате сгорания:

   Масса оксида меди (II) = масса сульфида меди (II) = 48 г.

4. Рассчитаем массу меди (II) в оксиде меди (II):

   Масса меди (II) = масса оксида меди (II) * (массовая доля меди в CuO) = 48 г * (63,5 г/моль / 95,6 г/моль) ≈ 31,9 г.

5. Теперь рассчитаем количество молекул меди (II) в массе оксида:

   Количество молекул меди (II) = масса меди (II) / молярная масса меди = 31,9 г / 63,5 г/моль ≈ 0,502 моль (примерно то же количество молекул, что и в сульфиде меди).

6. Поскольку медь (II) в оксиде меди (II) превращается в медный ион Cu²⁺ в растворе, то количество меди (II) в растворе также составит примерно 0,502 моль.

7. Рассчитаем массу серной кислоты в растворе:

   Масса серной кислоты = масса раствора * массовая доля серной кислоты = 600 г * 0,098 = 58,8 г.

8. Теперь рассчитаем массовую долю меди (II) в растворе:

   Массовая доля меди (II) = (масса меди (II) / масса раствора) * 100% = (31,9 г / 58,8 г) * 100% ≈ 54,25%.

9. Массовая доля водорода и кислорода в растворе остается практически неизменной, так как вода в этом процессе не участвует. Таким образом, массовая доля серной кислоты также остается 9,8%.

10. Массовая доля вещества в растворе равна сумме массовых долей его компонентов:

Массовая доля вещества в растворе = массовая доля меди (II) + массовая доля серной кислоты = 54,25% + 9,8% ≈ 64,05%.

Таким образом, состав полученного раствора:

• Медь (II) ≈ 54,25% (массовая доля)
• Серная кислота ≈ 9,8% (массовая доля)
• Вода ≈ остаток до 100% (массовая доля)