Какое количество каждого продукта будет получено в молях и граммах, если провести следующие превращения: медь

Ivanovich_5993

4

Для решения этой задачи нам необходимо выполнить два превращения: медь в оксид меди (2) и затем оксид меди (2) в сульфат меди (2). Давайте рассмотрим каждое превращение отдельно и вычислим количество полученного продукта в молях и граммах.

1. Медь превращается в оксид меди (2):
Уравнение данной реакции выглядит следующим образом:

\[2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO\]

В данном случае один моль меди (Cu) реагирует с одним моль кислорода (O₂) и образует два моля оксида меди (CuO). Молярная масса меди равна 63.55 г/моль.

Чтобы вычислить количество полученного оксида меди в молях и граммах, необходимо знать массу меди, с которой проводится реакция. Предположим, что у нас есть 10 г меди.

1 моль меди = 63.55 г
Молярное соотношение: 1:1:2 (медь:кислород:оксид меди)

Для расчета используем следующие формулы:

\[m = n \cdot M\]
\[n = \frac{m}{M}\]

где \(m\) - масса, \(n\) - количество в молях, \(M\) - молярная масса.

Подставляем значения:

\[m_{\text{меди}} = 10 \, \text{г}\]
\[n_{\text{меди}} = \frac{m_{\text{меди}}}{M_{\text{меди}}}\]
\[n_{\text{оксида меди}} = n_{\text{меди}}\]
\[n_{\text{оксида меди}} = 10 \, \text{г} \div 63.55 \, \text{г/моль} = 0.157 \, \text{моль}\]
\[m_{\text{оксида меди}} = n_{\text{оксида меди}} \cdot M_{\text{оксида меди}}\]
\[m_{\text{оксида меди}} = 0.157 \, \text{моль} \cdot 79.55 \, \text{г/моль} = 12.51 \, \text{г}\]

Таким образом, при превращении 10 г меди в оксид меди мы получаем 0.157 моль оксида меди и 12.51 г оксида меди.

2. Оксид меди (2) превращается в сульфат меди (2):
Уравнение данной реакции выглядит следующим образом:

\[2CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O\]

В данном случае два моля оксида меди (CuO) реагируют с одним мольным эквивалентом серной кислоты (H₂SO₄) и образуют один моль сульфата меди (CuSO₄) и одну моль воды (H₂O).

Молярная масса сульфата меди (CuSO₄) равна 159.61 г/моль.

Используя аналогичный подход, определим количество полученного сульфата меди в молях и граммах:

\[n_{\text{оксида меди}} = 0.157 \, \text{моль}\]
\[n_{\text{сульфата меди}} = n_{\text{оксида меди}} \div 2\]
\[n_{\text{сульфата меди}} = 0.157 \, \text{моль} \div 2 = 0.0785 \, \text{моль}\]
\[m_{\text{сульфата меди}} = n_{\text{сульфата меди}} \cdot M_{\text{сульфата меди}}\]
\[m_{\text{сульфата меди}} = 0.0785 \, \text{моль} \cdot 159.61 \, \text{г/моль} = 12.51 \, \text{г}\]

Таким образом, при проведении превращений указанным образом с 10 г меди мы получаем 0.157 моль оксида меди (12.51 г) и 0.0785 моль сульфата меди (12.51 г).

Все результаты получены с учетом молярных масс соответствующих веществ и использования заданного количества 10 г меди. Учитель также может объяснить отдельно каждый шаг решения задачи, чтобы ученик полностью понял, как происходят данные превращения и как выполняются расчеты.