Чтобы решить задачу, сначала определим, какие вещества участвуют в реакции и какое из них является ограничивающим фактором. Нам необходимо найти массу меди (Cu), которая образуется при реакции 280 граммов железа (Fe) с сульфатом меди (CuSO₄).
Шаг 1: Записываем уравнение реакции
У нас есть следующее уравнение реакции:
[ \text{Fe} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{Cu} + \text{FeSO}_4 ]
Шаг 2: Определяем молярные массы веществ
Теперь найдем молярные массы всех веществ, участвующих в реакции:
- Молярная масса железа (Fe) = 55.85 г/моль
- Молярная масса меди (Cu) = 63.55 г/моль
- Молярная масса сульфата меди (CuSO₄) = 63.55 + 32.07 + (4 × 16.00) = 159.61 г/моль
- Молярная масса сульфата железа (FeSO₄) = 55.85 + 32.07 + (4 × 16.00) = 151.91 г/моль
Шаг 3: Находим количество моль железа
Теперь найдем, сколько моль железа (Fe) содержится в 280 граммах:
[
n(\text{Fe}) = \frac{m(\text{Fe})}{M(\text{Fe})} = \frac{280 \text{ г}}{55.85 \text{ г/моль}} \approx 5.01 \text{ моль}
]
Шаг 4: Определяем стехиометрию реакции
Согласно уравнению реакции, 1 моль Fe реагирует с 1 моль CuSO₄, образуя 1 моль Cu. То есть по уравнению на 1 моль железа образуется 1 моль меди.
Следовательно, ( 5.01 \text{ моль Fe} ) среагируют с ( 5.01 \text{ моль CuSO}_4 ) и образуют ( 5.01 \text{ моль Cu} ).
Шаг 5: Находим массу меди
Теперь мы можем найти массу меди, которая образуется из 5.01 моль Cu:
[
m(\text{Cu}) = n(\text{Cu}) \times M(\text{Cu}) = 5.01 \text{ моль} \times 63.55 \text{ г/моль} \approx 318.67 \text{ г}
]
Ответ:
При взаимодействии 280 граммов железа с сульфатом меди образуется примерно 318.67 граммов меди.
