Чему равен объём сернистого газа (н.у.), полученного при действии избытка концентрированной с серной кислоты на 3,2 г меди?
Для решения задачи начнём с того, что определим, какие химические реакции происходят при взаимодействии меди (Cu) и серной кислоты (H₂SO₄). Речь идет о реакции с концентрированной серной кислотой, где образуется сернистый газ (SO₂).
Уравнение реакции: При взаимодействии меди с концентрированной серной кислотой происходит следующая реакция: \[ Cu + 2H₂SO₄ \rightarrow CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O \]
Определим количество вещества меди: Сначала найдем количество вещества меди (Cu) в 3,2 г. С помощью молекулярной массы меди (Cu) можно использовать формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где:
- \(n\) — количество вещества,
- \(m\) — масса вещества,
- \(M\) — молярная масса. У меди \(M_{Cu} \approx 63,5 \, \text{г/моль}\).
Подставим значения: \[ n_{Cu} = \frac{3,2 \, \text{г}}{63,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,0504 \, \text{моль} \]
Определим количество сернистого газа: Из уравнения реакции видно, что из 1 моля меди образуется 1 моль сернистого газа (SO₂). Таким образом, количество сернистого газа будет равно количеству меди: \[ n_{SO₂} = n_{Cu} = 0,0504 \, \text{моль} \]
Рассчитаем объём сернистого газа при нормальных условиях (н.у.): При нормальных условиях 1 моль газа занимает объём 22,4 л. Следовательно, объём 0,0504 моль сернистого газа будет равен: \[ V_{SO₂} = n_{SO₂} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} = 0,0504 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} \approx 1,13 \, \text{л} \]
Таким образом, объём сернистого газа, полученного при действии избытка концентрированной серной кислоты на 3,2 г меди, составляет примерно 1,13 литра.
