Какова масса меди в смеси, состоящей из железных и медных опилок массой 24 г, если был использован избыток раствора

Чудесный_Мастер

28

Данная задача является типичным примером задачи по химии, связанной с расчетами массы веществ в химических реакциях. В данном случае, нам даны массы железных и медных опилок, а также объем выделившегося газа при реакции с серной кислотой, предполагая избыток кислоты.

Давайте приступим к решению данной задачи.

1. Предположим, что в реакции полностью растворяется только медь, а железо не реагирует.

2. Исходя из химического уравнения реакции между медью и серной кислотой, мы знаем, что для каждого атома меди требуется 2 моля серной кислоты:

$$Cu+H_{2}S{O}_4\to CuS{O}_4+H_2$$

3. Определим количество меди, находящейся в исходной смеси. Для этого воспользуемся формулой молярной массы, где молярная масса - это масса одного моля вещества:

$$m=n\cdot M$$

где $m$ - масса вещества, $n$ - количество молей вещества, $M$ - молярная масса вещества.

4. Молярная масса меди (Cu) равна примерно 63,55 г/моль. Исходя из этой информации, мы можем определить количество молей меди:

$$n_{Cu}=\frac{m_{Cu}}{M_{Cu}}$$

где $m_{Cu}$ - масса меди, $M_{Cu}$ - молярная масса меди.

5. Так как меди реагирует в соответствии с балансировкой уравнения (1 моль меди требует 2 моль серной кислоты), количество молей серной кислоты будет равно удвоенному количеству молей меди:

$$n_{H_{2}S{O}_4}=2\cdot n_{Cu}$$

6. Теперь, зная количество молей серной кислоты, мы можем определить её массу:

$$m_{H_{2}S{O}_4}=n_{H_{2}S{O}_4}\cdot M_{H_{2}S{O}_4}$$

где $m_{H_{2}S{O}_4}$ - масса серной кислоты, $M_{H_{2}S{O}_4}$ - молярная масса серной кислоты.

7. Так как известен объем выделившегося газа, мы можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа, чтобы определить количество молей газа:

$$n_{gas}=\frac{V_{gas}}{V_{molar}}$$

где $n_{gas}$ - количество молей газа, $V_{gas}$ - объем выделившегося газа, $V_{molar}$ - молярный объем газа при стандартных условиях (условиях 0 градусов Цельсия и 1 атмосферного давления).

8. Также известно, что в реакции выделяется 1 моль водорода:

$$H_{2}S{O}_4\to CuS{O}_4+H_2$$

9. Учитывая балансировку уравнения, количество молей серной кислоты будет равно количеству молей выделившегося газа:

$$n_{H_{2}S{O}_4}=n_{gas}$$

10. Учитывая это, мы можем найти массу серной кислоты:

$$m_{H_{2}S{O}_4}=n_{H_{2}S{O}_4}\cdot M_{H_{2}S{O}_4}$$

11. Длсчет производим до округления итогового результата.

Таким образом, путем последовательных расчетов, мы сможем определить массу меди в данной смеси.

Пожалуйста, дайте мне некоторое время для проведения всех необходимых расчетов.