Какая массовая доля CuSO4 получена в результате смешения 12,0 г CuO с 200 г 9,8%-ной H2SO4? Примите Ar(Cu)

Самбука

53

Давайте решим эту задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Найдем количество вещества CuO в молях.
Для этого нам нужно разделить массу CuO на его молярную массу.

Молярная масса CuO = масса Cu + масса O = (1 атом Cu * молярная масса Cu) + (1 атом O * молярная масса O)
Молярная масса Cu = 64 г/моль (дано в условии)
Молярная масса O = 16 г/моль (из периодической таблицы)

Молярная масса CuO = (1 * 64) + (1 * 16) = 80 г/моль

Количество молей CuO = масса CuO / молярная масса CuO = 12,0 г / 80 г/моль

Шаг 2: Найдем количество вещества H2SO4 в молях.
Для этого нам нужно разделить массу H2SO4 на его молярную массу.

Молярная масса H2SO4 = (2 атома H * молярная масса H) + (1 атом S * молярная масса S) + (4 атома O * молярная масса O)
Молярная масса H = 1 г/моль (из периодической таблицы)
Молярная масса S = 32 г/моль (из периодической таблицы)
Молярная масса O = 16 г/моль (из периодической таблицы)

Молярная масса H2SO4 = (2 * 1) + (1 * 32) + (4 * 16) = 98 г/моль

Количество молей H2SO4 = масса H2SO4 / молярная масса H2SO4 = 200 г / 98 г/моль

Шаг 3: Найдем коэффициент пропорционирования между CuO и CuSO4.
Для этого нам нужно рассмотреть уравнение реакции между CuO и H2SO4.

Уравнение реакции: CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O

Из уравнения видно, что каждый моль CuO соответствует одному мольку CuSO4.

Шаг 4: Найдем количество молей CuSO4, полученного после реакции.
Количество молей CuSO4 = количество молей CuO = (12,0 г / 80 г/моль)

Шаг 5: Найдем массовую долю CuSO4 в полученной смеси.
Для этого нам нужно разделить массу CuSO4 на общую массу смеси и умножить на 100%.

Масса CuSO4 = количество молей CuSO4 * молярная масса CuSO4 = (количество молей CuSO4) * (молярная масса CuSO4)

Молярная масса CuSO4 = (1 * молярная масса Cu) + (1 * масса S) + (4 * масса O) = (1 * 64) + (1 * 32) + (4 * 16) = 160 г/моль

Масса CuSO4 = (количество молей CuSO4) * (160 г/моль)

Общая масса смеси = масса CuO + масса H2SO4 = 12,0 г + 200 г = 212 г

Массовая доля CuSO4 = (масса CuSO4 / общая масса смеси) * 100% = (масса CuSO4 / 212 г) * 100%

Итак, решение задачи:
1. Молярная масса CuO = 80 г/моль
2. Количество молей CuO = 12,0 г / 80 г/моль
3. Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль
4. Количество молей H2SO4 = 200 г / 98 г/моль
5. Количество молей CuSO4 = количество молей CuO = (12,0 г / 80 г/моль)
6. Масса CuSO4 = (количество молей CuSO4) * (160 г/моль)
7. Общая масса смеси = масса CuO + масса H2SO4 = 12,0 г + 200 г = 212 г
8. Массовая доля CuSO4 = (масса CuSO4 / общая масса смеси) * 100%

Теперь, сделаем все вычисления:
1. Массивная масса CuO = 80 г/моль
2. Количество молей CuO = 12,0 г / 80 г/моль = 0,15 моль
3. Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль
4. Количество молей H2SO4 = 200 г / 98 г/моль = 2,04 моль
5. Количество молей CuSO4 = количество молей CuO = 0,15 моль
6. Масса CuSO4 = (количество молей CuSO4) * (160 г/моль) = 0,15 моль * 160 г/моль = 24 г
7. Общая масса смеси = масса CuO + масса H2SO4 = 12,0 г + 200 г = 212 г
8. Массовая доля CuSO4 = (масса CuSO4 / общая масса смеси) * 100% = (24 г / 212 г) * 100% = 11,3%

Ответ: Массовая доля CuSO4, полученная в результате смешения 12,0 г CuO с 200 г 9,8%-ной H2SO4, составляет 11,3%.