Определите массу малахита в граммах, которая может быть получена из 32 г прокалённого при 300 ℃ порошка медного купороса и 34 г питьевой соды. Ответ округлите до целых.

Чтобы решить эту задачу, начнём с уравнения реакции между медным купоросом (CuSO₄) и питьевой содой (NaHCO₃). При прокаливании медного купороса образуются оксид меди (CuO), а также выходит газ. Попробуем рассмотреть общий процесс. ### 1. Построение уравнения реакции Реакция между медным купоросом и питьевой содой может быть представлена следующим образом: \[ \text{CuSO}_4 + \text{2NaHCO}_3 \rightarrow \text{CuCO}_3 + \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{2CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \] Здесь мы видим, что медный купорос реагирует с содой, образуя карбонат меди (малахит) и другие продукты. ### 2. Определение молекулярных масс Теперь найдём молекулярные массы для расчётов: - Молярная масса CuSO₄: - Cu: 63,5 г/моль - S: 32 г/моль - O₄: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль - Всего: 63,5 + 32 + 64 = 159,5 г/моль - Молярная масса NaHCO₃: - Na: 23 г/моль - H: 1 г/моль - C: 12 г/моль - O₃: 16 г/моль × 3 = 48 г/моль - Всего: 23 + 1 + 12 + 48 = 84 г/моль - Молярная масса CuCO₃ (малахит): - Cu: 63,5 г/моль - C: 12 г/моль - O₃: 16 г/моль × 3 = 48 г/моль - Всего: 63,5 + 12 + 48 = 123,5 г/моль ### 3. Расчет стехиометрии реакции Согласно уравнению, 1 моль медного купороса реагирует с 2 моль соды для получения 1 моля карбоната меди. Теперь определим, сколько моль каждого реагента было в исходных веществах. - Для медного купороса: \[ n_{CuSO_4} = \frac{32 \text{ г}}{159,5 \text{ г/моль}} \approx 0,200 \text{ моль} \] - Для питьевой соды: \[ n_{NaHCO_3} = \frac{34 \text{ г}}{84 \text{ г/моль}} \approx 0,405 \text{ моль} \] ### 4. Определение ограничивающего реагента Определяем, сколько моль соды потребуется для реакции со 0,200 моль медного купороса: - Для 0,200 моль CuSO₄ потребуется: \[ 2 \times n_{CuSO_4} = 2 \times 0,200 \text{ моль} = 0,400 \text{ моль NaHCO}_3 \] Поскольку у нас есть только 0,405 моль соды, которая больше, чем необходимо (0,400 моль), то медный купорос является ограничивающим реагентом. ### 5. Находим массу малахита Теперь определим, сколько малахита образуется: - Из 1 моль CuSO₄ образуется 1 моль CuCO₃. - Следовательно, из 0,200 моль CuSO₄ образуется тоже 0,200 моль CuCO₃. Теперь находим массу полученного малахита: \[ m_{CuCO_3} = n_{CuCO_3} \times M_{CuCO_3} = 0,200 \text{ моль} \times 123,5 \text{ г/моль} \approx 24,7 \text{ г} \] ### 6. Округление Округляем полученный результат до целого числа: \[ \text{Масса малахита} \approx 25 \text{ г} \] ### Ответ Масса малахита, которая может быть получена из данных веществ, составляет 25 граммов.