Question

Какую массу меди (II) сульфата можно получить при взаимодействии 20 г меди (II) оксида, содержащего 3% примесей, с избытком серной кислоты?

Answer 1

Решение прикрепляю в формате фото

Answer 2

Давайте начнем с балансировки уравнения реакции между меди (II) оксидом (CuO) и серной кислотой (H₂SO₄):

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

Из уравнения видно, что 1 моль CuO реагирует с 1 моль H₂SO₄ и образует 1 моль CuSO₄.

1 моль CuO весит примерно 79,55 г (молярная масса меди ~ 63,55 г/моль + молярная масса кислорода ~ 16 г/моль).

Теперь вычислим массу CuO в 20 г меди (II) оксида с учетом 3% примесей:

Масса чистого CuO = 20 г × (100% - 3%) = 20 г × 0,97 = 19,4 г

Так как 1 моль CuO весит примерно 79,55 г, то количество молей CuO в 19,4 г CuO равно:

Количество молей = масса / молярная масса = 19,4 г / 79,55 г/моль ≈ 0,244 моль

Так как реакция происходит в соотношении 1:1 между CuO и H₂SO₄, количество молей H₂SO₄, необходимых для реакции с 0,244 моль CuO, также равно 0,244 моль.

Масса H₂SO₄ = количество молей × молярная масса = 0,244 моль × (2 г/моль + 32 г/моль + 4 г/моль) ≈ 15,5 г

Итак, 20 г меди (II) оксида в данной реакции будет реагировать с примерно 15,5 г серной кислоты. Поскольку серная кислота в данном случае избыточна, она будет полностью реагировать.

Молярная масса меди (II) сульфата (CuSO₄) = молярная масса меди + молярная масса серы + 4 × молярная масса кислорода ≈ 63,55 г/моль + 32,07 г/моль + 4 × 16 г/моль ≈ 159,61 г/моль

Масса CuSO₄, полученная из 20 г CuO = количество молей CuO × молярная масса CuSO₄ = 0,244 моль × 159,61 г/моль ≈ 38,96 г

Таким образом, масса меди (II) сульфата, полученная при взаимодействии 20 г меди (II) оксида с избытком серной кислоты, составит примерно 38,96 г.