Образец оксида меди(II), содержащий 15 % примесей меди, поместили в разбавленный раствор серной кислоты. При этом образовалось 352 г сульфата меди(I). Определите массу указанного…
Образец оксида меди(II), содержащий 15 % примесей меди, поместили в разбавленный раствор серной кислоты. При этом образовалось 352 г сульфата меди(I). Определите массу указанного образца. (Запишите число с точностью до целых.)
Для решения задачи сначала определим, что образец оксида меди(II) обозначают как CuO, а сульфат меди(I) - как Cu₂SO₄.
Дано, что в растворе образуется 352 г сульфата меди(I). Найдем, сколько именно молей Cu₂SO₄ образуется из этой массы.
Молярная масса Cu₂SO₄:
- Медный (Cu): 63.55 г/моль, но в данном случае одного Cu будет обнаружено в образовании сульфата меди(I) в виде Cu₂, поэтому 66.55 * 2 = 127.1 г
- Сера (S): 32.07 г/моль
- Кислород (O): 16 г/моль, но в сульфате 4 O, поэтому 16 * 4 = 64 г
Итого, молярная масса Cu₂SO₄ = 127.1 + 32.07 + 64 = 223.17 г/моль.
Теперь найдем количество молей Cu₂SO₄, используя формулу:
\[ \text{количество молей} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{352\, \text{г}}{223.17\, \text{г/моль}} \approx 1.58\, \text{моль} \]
Теперь, учитывая реакцию между оксидом меди(II) и серной кислотой, можем записать её в виде:
\[ 2 \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Cu}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2\text{O} \]
Из уравнения видно, что 2 моль оксида меди (CuO) дают 1 моль сульфата меди (Cu₂SO₄). Значит, для получения 1.58 моль Cu₂SO₄ необходимо:
\[ 2 \cdot 1.58\, \text{моль} = 3.16\, \text{моль} \text{CuO} \]
Теперь рассмотрим молярную массу CuO:
- Молярная масса CuO = 63.55 + 16 = 79.55 г/моль.
Теперь можем найти массу CuO:
\[ \text{масса CuO} = 3.16\, \text{моль} \cdot 79.55\, \text{г/моль} \approx 251.28\, \text{г} \]
Так как образец оксида меди(II) содержит 15% примесей меди, то это означает, что 85% — это сам оксид CuO. Обозначим массу образца оксида как \(m\).
Выразим массу оксида CuO как 85% от общей массы образца:
\[ 0.85m = 251.28\, \text{г} \]
Теперь найдем массу образца \(m\):
\[ m = \frac{251.28\, \text{г}}{0.85} \approx 295.6\, \text{г} \]
Округляя до целых, получаем:
\[ m \approx 296\, \text{г} \]
Таким образом, масса указанного образца оксида меди(II) составляет 296 грамм.
