Образец оксида меди 2, содержащий в качестве примеси 5,7 % меди, поместили в сольную кислоту. На растворения оксида меди 2 из указанного образца потребовалось 146 г хлороводорода.Вычислите массу нерастворившегося осадка меди 2
Для решения данной задачи необходимо провести несколько расчетов, связанных с реакцией между оксидом меди(II) и соляной кислотой.
Запись уравнения реакции:
Оксид меди(II) (CuO) реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению:
\[ \text{CuO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CuCl}_2 + \text{H}_2\text{O} \] Здесь на 1 моль оксида меди(II) требуется 2 моль HCl.Определение количества HCl:
Молярная масса HCl составляет примерно 36.5 г/моль. Далее рассчитаем количество HCl, которое использовалось в реакции:
\[ n(\text{HCl}) = \frac{m}{M} = \frac{146 \, \text{г}}{36.5 \, \text{г/моль}} \approx 4 \, \text{моль} \]Расчет количества CuO:
По уравнению реакции видно, что на 1 моль CuO требуется 2 моль HCl. Следовательно, количество моль CuO, которое растворилось:
\[ n(\text{CuO}) = \frac{n(\text{HCl})}{2} = \frac{4 \, \text{моль}}{2} = 2 \, \text{моль} \]Масса CuO:
Молярная масса CuO составляет примерно 79.5 г/моль. Теперь можно определить массу CuO:
\[ m(\text{CuO}) = n(\text{CuO}) \cdot M(\text{CuO}) = 2 \, \text{моль} \cdot 79.5 \, \text{г/моль} = 159 \, \text{г} \]Определение массы образца оксида меди:
Образец оксида меди содержит 5.7% меди. Сначала найдем массу чистой меди в образце:
\[ m(\text{Cu}) = 0.057 \cdot m(\text{образца}) = 0.057 \cdot m \]
Мы также знаем, что вся медь (Cu) в образце, которая не растворилась, является примесью, поскольку Cu у нас в виде осадка. Также следует учесть, что в 1 моле CuO 1 моль Cu. Значит, 2 моль CuO содержит 2 моль Cu (159 г CuO получены из 159 г Cu).Итоговый расчет:
Поскольку в образце было 5.7% меди, и мы нашли, что масса Cu = 159 г (так как 2 моль CuО находились в реагенте), мы можем найти массу нерастворившегося осадка меди: \[ m(\text{Cu}_{\text{осадок}}) = n(\text{Cu}) \cdot M(\text{Cu}) = 2 \, \text{моль} \cdot 63.5 \, \text{г/моль} = 127 \, \text{г} \]
Таким образом, масса нерастворившегося осадка меди составляет 127 г.
