Определите, какая масса меди вступит в реакцию с концентрированной серной кислотой для получения оксида серы (IV) объёмом 3 л (н.у.), если выход оксида серы (IV) составляет 90%.
Решение:
Для реакции преобразования меди в оксид серы (IV) уравнение будет выглядеть следующим образом:
\[2Cu + 2H_2SO_4 \rightarrow 2CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O\]Согласно уравнению реакции, на каждые 2 моль меди, вступающие в реакцию, образуется 1 моль SO₂.
Объем оксида серы (IV), который будет получен: 3 л (при нормальных условиях — н.у.).
Молярный объем идеального газа (при нормальных условиях) равен 22.4 л/моль.
Выход оксида серы (IV) составляет 90%, что значит, что может выйти только 0,9 моль SO₂ из каждого моля реагентов медь.
Для получения 0,9 моль SO₂ нужно начать с 2 моль меди (согласно уравнению).
Таким образом, масса меди, вступившей в реакцию с серной кислотой, будет:
\[ \text{Масса меди} = \text{Молярная масса меди} \times \text{Количество моль меди} = 63,55 \text{ г/моль} \times 2 \text{ моль} = 127,1 \text{ г} \]
Итак, масса меди, которая вступит в реакцию с концентрированной серной кислотой для получения оксида серы (IV) объемом 3 л (н.у.), составит 127,1 г.
