Question

Какое количество вещества сульфата меди2 образуется в результате взаимодействия 40 г оксида меди 2 с 100г 49% раствора серной кислоты

Answer 1

СuO + H2SO4 --> CuSO4 + H2O
n(CuO) = m/M = 40/80 = 0.5 моль
m(H2SO4) = m(р-ра) * w = 100 * 0.49 = 49г
n(H2SO4) = m/M = 49/98 = 0.5 моль
n(CuSO4) = n(CuO) = 0.5 моль

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала напишем химическое уравнение реакции между оксидом меди(II) и серной кислотой:

\[ \ce{CuO + H2SO4 -> CuSO4 + H2O} \]

Согласно уравнению, одна молекула оксида меди(II) реагирует с одной молекулой серной кислоты, образуя одну молекулу сульфата меди(II) и одну молекулу воды.

Теперь, найдем количество вещества каждого реагента и продукта.

1. Молярная масса оксида меди(II): \[ \text{CuO} \] Молярная масса меди: 63.55 г/моль Молярная масса кислорода: 16.00 г/моль \[ \text{Молярная масса CuO} = (63.55 + 16.00) \, \text{г/моль} = 79.55 \, \text{г/моль} \]

2. Молярная масса серной кислоты (H2SO4): Молярная масса водорода: 1.01 г/моль Молярная масса серы: 32.07 г/моль Молярная масса кислорода: 16.00 г/моль \[ \text{Молярная масса H2SO4} = (2 \times 1.01 + 32.07 + 4 \times 16.00) \, \text{г/моль} = 98.09 \, \text{г/моль} \]

3. Молярная масса сульфата меди(II): \[ \text{CuSO4} \] Молярная масса меди: 63.55 г/моль Молярная масса серы: 32.07 г/моль Молярная масса кислорода: 16.00 г/моль \[ \text{Молярная масса CuSO4} = (63.55 + 32.07 + 4 \times 16.00) \, \text{г/моль} = 159.61 \, \text{г/моль} \]

Теперь рассчитаем количество молей каждого реагента и продукта:

\[ \text{Моли CuO} = \frac{40 \, \text{г}}{79.55 \, \text{г/моль}} \] \[ \text{Моли H2SO4} = \frac{100 \, \text{г}}{98.09 \, \text{г/моль}} \] \[ \text{Моли CuSO4} = \frac{\text{Моли CuO}}{1} \] (согласно коэффициенту в уравнении)

Выберем минимальное количество молей реагента (ограничивающий реагент), именно его количество молей определит количество молей продукта.

Теперь у нас есть количество молей сульфата меди(II). Чтобы получить массу сульфата меди(II), умножим количество молей на молярную массу:

\[ \text{Масса CuSO4} = \text{Моли CuSO4} \times \text{Молярная масса CuSO4} \]

Подставим численные значения и рассчитаем:

\[ \text{Моли CuO} = \frac{40 \, \text{г}}{79.55 \, \text{г/моль}} \approx 0.502 \, \text{моль} \] \[ \text{Моли H2SO4} = \frac{100 \, \text{г}}{98.09 \, \text{г/моль}} \approx 1.019 \, \text{моль} \]

Так как уравнение реакции показывает, что 1 моль CuO соответствует 1 моль CuSO4, то ограничивающим реагентом является CuO.

\[ \text{Масса CuSO4} = 0.502 \, \text{моль} \times 159.61 \, \text{г/моль} \approx 80.24 \, \text{г} \]

Таким образом, в результате взаимодействия 40 г оксида меди(II) с 100 г 49% раствора серной кислоты образуется примерно 80.24 г сульфата меди(II).