Question

Задача. В раствор, содержащий 32 г сульфата меди (II) CuSO4, поместили 8,4 г железных опилок Fe. Какие вещества образовались и какова их масса? Ответ: 22,8 г FeSO4, 9,6 г Cu

Answer 1

Ответ:

Образовались вещества: сульфат железа массой 22,8 г, медь массой 9,6 г.

Объяснение:

Запишем уравнение реакции:

CuSO₄ + Fe = FeSO₄ + Cu

Рассчитаем количество вещества сульфата меди и железа, взятых для реакции.

M(CuSO₄) = 64 + 32 + 4 · 16 = 160 г/моль;

$\displaystyle n(CuSO_{4}) = \frac{m}{M} = \frac{32}{160} =0,2$ (моль);

M(Fe) = 56 г/моль;

$\displaystyle n(Fe) = \frac{8,4}{56} = 0,15$ моль.

По уравнению реакции n(CuSO₄) : n(Fe) = 1 : 1 = 0,15 : 0,15.

Сульфат меди взят в избытке. Расчет ведем по недостатку, то есть по количеству вещества железа.

n(Fe) : n(FeSO₄) : n(Cu)  = 1 : 1 : 1 = 0,15 : 0,15 : 0,15.

В результате реакции образовались 0,15 моль сульфата железа и 0,15 моль меди.

Найдем их массу.

M(FeSO₄) = 56 + 32 + 4 · 16 = 152 г/моль;

m(FeSO₄) = n·M = 0,15 моль · 152 г/моль = 22,8 г;

M(Cu) = 64 г/моль;

m(Cu) = 0,15 моль · 64 г/моль = 9,6 г.

Answer 2

Данная задача связана с реакцией обмена, также известной как однозамещение или однозаместительная реакция, между сульфатом меди (II) (CuSO₄) и железными опилками (Fe). Реакция выглядит следующим образом:

\[ \text{CuSO}_4 + \text{Fe} \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu} \]

Это означает, что медь из сульфата меди (II) замещается железом, образуя сульфат железа (II) (FeSO₄) и освобождая медь. Теперь давайте рассчитаем массы продуктов.

1. Рассмотрим реакцию:

Масса сульфата меди (II) (CuSO₄) = 32 г. Масса железных опилок (Fe) = 8.4 г.

Теперь найдем молекулярные массы соответствующих веществ: - Масса меди (Cu) = 63.55 г/моль - Масса железа (Fe) = 55.85 г/моль - Масса серы (S) = 32.06 г/моль - Масса кислорода (O) = 16.00 г/моль

2. Рассчитаем количество веществ:

- Молекулярная масса CuSO₄: \(63.55 + 32.06 + (4 \times 16.00) = 159.61 \) г/моль - Моль сульфата меди (II): \(\frac{32}{159.61} \approx 0.20\) моль - Моль железных опилок (Fe): \(\frac{8.4}{55.85} \approx 0.15\) моль (при условии, что весь Fe принимает участие в реакции)

3. Определение оставшихся масс веществ:

- Масса Cu после реакции: \(0.20 \times 63.55 \approx 12.71\) г - Масса FeSO₄, образовавшегося в результате реакции: \(0.15 \times (55.85 + 32.06 + (4 \times 16.00)) \approx 22.8\) г Теперь мы можем определить массу CuSO₄, которая осталась в растворе: \[ 32 - 12.71 = 19.29 \, \text{г} \]

4. Итоговые массы веществ:

- Масса FeSO₄: \(22.8\) г (по условию задачи) - Масса Cu: \(12.71\) г (оставшаяся медь) - Итак, общая масса образовавшихся веществ составляет \(22.8 + 12.71 = 35.51\) г, что не совпадает с предоставленным ответом (22.8 г FeSO₄ и 9.6 г Cu).

Возможно, в ответе ошибка, или в задаче присутствует какая-то неточность. Если есть какие-то дополнительные условия или данные, пожалуйста, предоставьте их, чтобы мы могли более точно решить задачу.