Question

В 400 г раствора серной кислоты с массовой долей 0.098 добавили избыток оксида меди(II). Непрореагировавший оксид отфильтровали, фильтрат выпарили. Вычислите массу медгого купороса если выход процесса равен 100%.

Answer 1

Так как CuO-избыток, то получается, что H2SO4-недостаток! Следовательно, решаем задачу по недостатка, то есть по кислоте:

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы должны сначала определить химическую реакцию между серной кислотой (H₂SO₄) и оксидом меди(II) (CuO). Затем мы используем стехиометрию реакции для вычисления количества образовавшегося медного купороса (CuSO₄·5H₂O) и его массы.

Сначала определим уравнение реакции:

CuO + H₂SO₄ → CuSO₄ + H₂O

Молярная масса CuO = 63.55 г/моль Молярная масса H₂SO₄ = 98.09 г/моль

Массовая доля серной кислоты в растворе равна 0.098, что означает, что в 400 г раствора содержится:

Масса H₂SO₄ = 0.098 * 400 г = 39.2 г

Так как оксид меди(II) был добавлен в избытке, он полностью реагирует с серной кислотой.

Согласно уравнению реакции, соотношение между CuO и CuSO₄ составляет 1:1, то есть каждый моль CuO превращается в один моль CuSO₄.

Молярная масса CuSO₄·5H₂O = 249.69 г/моль (масса медного купороса с пятью молекулами воды)

Масса медного купороса (CuSO₄·5H₂O) можно вычислить следующим образом:

Моль CuSO₄·5H₂O = Моль CuO (так как соотношение 1:1) Моль CuO = Масса CuO / Молярная масса CuO

Моль CuSO₄·5H₂O = Масса CuO / Молярная масса CuO = 39.2 г / 63.55 г/моль ≈ 0.616 моль

Масса CuSO₄·5H₂O = Моль CuSO₄·5H₂O * Молярная масса CuSO₄·5H₂O

Масса CuSO₄·5H₂O = 0.616 моль * 249.69 г/моль ≈ 153.5 г

Таким образом, масса медного купороса составляет около 153.5 г.