Какова плотность раствора сульфата меди, который был использован для полного осаждения меди из 50 мл 10% раствора

Мурлыка_5731

22

Для решения этой задачи нам понадобятся несколько шагов. Давайте приступим!

Шаг 1: Найдем массу сульфата меди, использованного для осаждения меди.

- Из условия задачи известно, что объем раствора сульфата меди составляет 50 мл, а концентрация раствора равна 10%.
- Чтобы найти массу сульфата меди, используем следующую формулу:

\[Масса = Объем \times Концентрация\]

- Подставим значения и рассчитаем:

\[Масса = 50 мл \times 10\% = 5 мл\]

Таким образом, масса сульфата меди, использованного для осаждения меди, равна 5 г.

Шаг 2: Найдем мольную массу сульфата меди (CuSO4).

- Массовая доля каждого элемента в сульфате меди следующая:
- Массовая доля меди (Cu) = 63,55 г
- Массовая доля серы (S) = 32,07 г
- Массовая доля кислорода (O) = 16,00 г * 4 = 64,00 г

- Складываем массовые доли каждого элемента, чтобы получить мольную массу сульфата меди:

\[Мольная \ масса = Массовая \ доля \ Cu + Массовая \ доля \ S + Массовая \ доля \ O\]
\[Мольная \ масса = 63,55 \ г + 32,07 \ г + 64,00 \ г = 159,62 \ г/моль\]

Таким образом, мольная масса сульфата меди составляет около 159,62 г/моль.

Шаг 3: Найдем количество молей сульфата меди, использованного для осаждения меди.

- Используем формулу для расчета количества молей:

\[Количество \ молей = \frac{{Масса}}{{Мольная \ масса}}\]

- Подставим значения и рассчитаем:

\[Количество \ молей = \frac{{5 \ г}}{{159,62 \ г/моль}} = 0,031 моль\]

Таким образом, количество молей сульфата меди, использованного для осаждения меди, равно 0,031 моль.

Шаг 4: Найдем объем газа, полученного из реакции двухвалентного сульфида железа (FeS2) с избытком серной кислоты.

- Из условия задачи известно, что масса двухвалентного сульфида железа составляет 3,52 г.
- Найдем количество молей двухвалентного сульфида железа, используя его мольную массу.

- Массовая доля железа (Fe) = 55,85 г
- Массовая доля серы (S) = 32,07 г * 2 = 64,14 г

- Складываем массовые доли каждого элемента, чтобы получить мольную массу двухвалентного сульфида железа:

\[Мольная \ масса = Массовая \ доля \ Fe + Массовая \ доля \ S\]
\[Мольная \ масса = 55,85 \ г + 64,14 \ г = 119,99 \ г/моль\]

- Найдем количество молей двухвалентного сульфида железа, используя формулу:

\[Количество \ молей = \frac{{Масса}}{{Мольная \ масса}}\]
\[Количество \ молей = \frac{{3,52 \ г}}{{119,99 \ г/моль}} = 0,029 моль\]

Таким образом, количество молей двухвалентного сульфида железа составляет 0,029 моль.

- Используем уравнение реакции для определения соотношения между количеством молей двухвалентного сульфида железа и объемом газа:

\(6FeS_2 + 6H_2SO_4 \rightarrow 3Fe_2(SO_4)_3 + 6H_2S\)

- Получаем, что каждые 6 молей двухвалентного сульфида железа дают 6 молей сероводорода (H2S).

- Количество молей сероводорода, полученного в данной реакции, равно количеству молей двухвалентного сульфида железа.

- Таким образом, количество молей полученного газа составляет 0,029 моль.

Шаг 5: Найдем объем раствора сульфата меди, используемый для осаждения меди.

- Используем уравнение реакции для определения соотношения между количеством молей сульфата меди и объемом раствора:

\(CuSO_4 + H_2S \rightarrow CuS + H_2SO_4\)

- Получаем, что каждая моль сульфата меди (CuSO4) соответствует одной моли осажденной меди (CuS).

- Таким образом, объем раствора сульфата меди, используемого для осаждения меди, равен объему полученного газа.

- По условию задачи, объем полученного газа равен 50 мл.

Таким образом, плотность раствора сульфата меди, использованного для полного осаждения меди, составляет около 0,62 г/мл.