Сульфат меди (II) массой 16 г. растворили в воде. Какая масса меди может быть получена при добавлении к этому раствору избытка алюминия? Запишите молекулярное и ионное уравнения…

Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения массы и уравнения химических реакций. Начнем с того, что определим, что у нас есть – сульфат меди (II).

1. Определение химической формулы:

Сульфат меди (II) имеет формулу \( \text{CuSO}_4 \). Теперь мы найдем число молей сульфата меди (II) в 16 г.

Молярная масса сульфата меди (II):

Формула сульфата меди (II):

• Молярная масса меди (Cu): \( 63.5 \, \text{г/моль} \)
• Молярная масса серы (S): \( 32.1 \, \text{г/моль} \)
• Молярная масса кислорода (O): \( 16.0 \, \text{г/моль} \times 4 = 64.0 \, \text{г/моль} \)

Теперь сложим массы: \[ \text{ММ (CuSO}_4) = 63.5 + 32.1 + 64.0 = 159.6 \, \text{г/моль} \]

2. Находим количество молей CuSO₄ в 16 г:

Предположим, что у нас 16 г сульфата меди (II): \[ n = \frac{m}{M} = \frac{16 \, \text{г}}{159.6 \, \text{г/моль}} \approx 0.100 \, \text{моль} \]

3. Реакция с алюминием:

Теперь мы рассмотрим, какая химическая реакция происходит, когда мы добавляем алюминий (Al) к раствору сульфата меди (II).

Реакция идет по следующему уравнению: \[ \text{3 CuSO}_4 + 2 \text{Al} \rightarrow 3 \text{Cu} + \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \]

4. Определение количества меди (Cu):

По уравнению реакции видно, что 3 моля сульфата меди (II) дают 3 моля меди (Cu). Таким образом, из 0.100 моль сульфата меди (II) мы получим 0.100 моль меди.

5. Находим массу меди:

Теперь мы можем найти массу меди:

• Молярная масса меди (Cu): \( 63.5 \, \text{г/моль} \) \[ m = n \times M = 0.100 \, \text{моль} \times 63.5 \, \text{г/моль} = 6.35 \, \text{г} \]

6. Итог:

• Масса меди, которая может быть получена: 6.35 г.

7. Уравнения реакции:

1. Молекулярное уравнение: \[ \text{3 CuSO}_4 + 2 \text{Al} \rightarrow 3 \text{Cu} + \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 \]

2. Ионное уравнение: Этот процесс также можно описать в виде ионного уравнения, где катионы меди восстанавливаются алюминием: \[ \text{3 Cu}^{2+} + 2 \text{Al} \rightarrow 3 \text{Cu} + \text{2 Al}^{3+} \]

Эти уравнения показывают, как в реакции сульфат меди (II) преобразуется в медь с помощью алюминия.