Какова масса алюминия, который растворился в процессе реакции? Какова масса восстановленной меди? Какова массовая доля

Ветка

56

Хорошо, давайте решим вместе эту задачу!

Для начала, нам нужно знать сбалансированное химическое уравнение реакции, чтобы понять стехиометрию процесса. Предположим, что у нас имеется реакция между алюминием (Al) и медным(II) сульфатом (CuSO4), при которой образуется медь (Cu) и сульфат алюминия (Al2(SO4)3):

\[2Al + 3CuSO4 \rightarrow 3Cu + Al2(SO4)3\]

Теперь перейдем к заданным вопросам.

1. Какова масса алюминия, который растворился в процессе реакции?

Чтобы определить массу алюминия, растворившегося в реакции, нам нужно знать массу медного(II) сульфата, которое было использовано и количество меди (Cu), восстановленное в результате реакции. Мы можем использовать соотношения стехиометрии, чтобы это выяснить.

В нашем уравнении реакции видно, что 2 моль алюминия соответствуют 3 молям медного(II) сульфата. Поэтому, если у нас есть моль медного(II) сульфата, мы можем найти моль алюминия, используя пропорцию 2:3.

Предположим, что у нас есть X моль медного(II) сульфата.

\[2 \text{ моль Al} : 3 \text{ моль CuSO4} = 1 \text{ моль Al} : X \text{ моль CuSO4}\]

Решаем пропорцию:

\[X = \frac{3}{2} \times 1\]

\[X = 1.5 \text{ моль CuSO4}\]

Теперь мы знаем количество медного(II) сульфата, которое принимает участие в реакции. Чтобы вычислить массу растворенного алюминия, нам нужно знать молярную массу алюминия.

Молярная масса алюминия (Al) составляет приблизительно 26.98 г/моль. Перемножим молярную массу на количество моль алюминия:

Масса алюминия = Молярная масса алюминия \(\times\) Количество моль алюминия

Масса алюминия = 26.98 г/моль \(\times\) 1.5 моль

\[ \approx 40.47 \text{ г}\]

Таким образом, масса алюминия, растворившегося в процессе реакции, составляет приблизительно 40.47 г.

2. Какова масса восстановленной меди?

Для того чтобы определить массу восстановленной меди, нам снова понадобится использовать стехиометрию и соотношение между медным(II) сульфатом и медью в нашем уравнении реакции.

В уравнении реакции видно, что 3 моля медного(II) сульфата соответствуют 3 молям меди. Следовательно, моль меди будет таким же, как и моль медного(II) сульфата.

Масса восстановленной меди = Молярная масса меди \(\times\) Количество моль меди

Масса восстановленной меди = 63.54 г/моль \(\times\) 1.5 моль

\[ \approx 95.31 \text{ г}\]

Таким образом, масса восстановленной меди составляет приблизительно 95.31 г.

3. Какова массовая доля сульфата алюминия в растворе после реакции?

Чтобы определить массовую долю сульфата алюминия в растворе, нам снова нужно использовать стехиометрию и вычислить количество сульфата алюминия, образовавшегося в результате реакции.

В уравнении реакции видно, что 2 моля алюминия соответствуют 1 моли сульфата алюминия. Используя пропорцию, мы можем определить количество моль сульфата алюминия.

Пусть Y - количество моль алюминия.

\[2 \text{ моль Al} : 1 \text{ моль Al2(SO4)3} = Y \text{ моль Al} : 1 \text{ моль Al2(SO4)3}\]

Решаем пропорцию:

\[Y = 1 \times 1\]

\[Y = 1 \text{ моль Al2(SO4)3}\]

Теперь у нас есть количество моль сульфата алюминия, образованного в результате реакции. Чтобы вычислить массовую долю сульфата алюминия, нам нужно знать массу сульфата алюминия в растворе и массу всего раствора.

Пусть Z - масса сульфата алюминия в растворе.

Массовая доля сульфата алюминия = \(\frac{Z}{Z + 40.47}\) \(\times 100\)

Предположим, для примера, что масса сульфата алюминия в растворе составляет 30 г.

Массовая доля сульфата алюминия = \(\frac{30}{30 + 40.47}\) \(\times 100\)

\[ \approx 42.61\%\]

Таким образом, массовая доля сульфата алюминия в растворе после реакции составляет приблизительно 42.61%.

Надеюсь, ответы были полезными и понятными. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!