образец оксида меди 2, содержащий 5,7% примеси меди, поместили в HCl. На растворения CuO ушло 146 г соляной кислоты. Вычислите массу нерастворившегося осадка меди.
Для решения этой задачи начнем с анализа данных и необходимых химических реакций.
Задача: У нас есть оксид меди (CuO) с примесью меди (Cu) в количестве 5,7%. Это означает, что в 100 г CuO содержится 5,7 г Cu и 94,3 г CuO.
Реакция: При взаимодействии оксида меди с соляной кислотой (HCl) происходит следующая реакция: \[ \text{CuO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CuCl}_2 + \text{H}_2\text{O} \] Таким образом, на 1 моль CuO требуется 2 моля HCl.
Выявление моль: Для определения того, сколько моль HCl было использовано:
- Молярная масса HCl = 36,5 г/моль.
- Масса HCl, использованная для раствора: 146 г.
Подсчитаем количество молей HCl: \[ \text{Количество HCl (моль)} = \frac{146 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} \approx 4 \text{ моль} \]
Количество CuO: Так как на 2 моль HCl нужно 1 моль CuO, кол-во CuO, которое может раствориться в 4 молях HCl: \[ \text{Количество CuO (моль)} = \frac{4 \text{ моль HCl}}{2} = 2 \text{ моль} \] Молярная масса CuO = 79,5 г/моль. Масса CuO, которая растворилась: \[ \text{Масса CuO} = 2 \text{ моль} \times 79,5 \text{ г/моль} = 159 \text{ г} \]
Нахождение начальной массы CuO: Теперь найдем массу начального образца оксида меди, учитывая, что он содержит 5,7% примесей. В данном случае, обозначим массу образца как \( m \):
- Масса чистого CuO в образце равна \( 0,943 \times m \) (94,3% от массы образца).
- По условию задачи дробь оксида меди определяет массу CuO, равную 159 г. \[ 0,943m = 159 \text{ г} \implies m \approx \frac{159 \text{ г}}{0,943} \approx 168,5 \text{ г} \]
Нахождение массы нерастворившегося осадка меди: Масса меди в образце равна 5,7% от начальной массы: \[ \text{Масса Cu} = 0,057 \times 168,5 \text{ г} \approx 9,7 \text{ г} \] Все 9,7 г меди не растворились, так как реагент взаимодействует только с CuO.
Таким образом, окончательная масса нерастворившегося осадка меди составляет approximately 9,7 г.
