Какой будет количество газа, выделяющегося при реакции 4 граммов меди, содержащей 5% примесей, с концентрированной

Тайсон

65

Давайте решим эту задачу пошагово.

Шаг 1: Найдем массу чистой меди в исходной смеси. Мы знаем, что исходная масса меди составляет 4 грамма, а примеси составляют 5% от общей массы. Чтобы найти массу чистой меди, нужно вычислить 95% от 4 грамма. Для этого умножим 4 грамма на 0,95:

\[4\, г \times 0,95 = 3,8\, г\]

Таким образом, масса чистой меди в исходной смеси составляет 3,8 г.

Шаг 2: Определим соотношение между реагентами в химической реакции. Нам дано, что реагирующая медь соответствует концентрированной серной кислоте в соотношении 1:1. Это означает, что на каждый грамм меди нужно 1 грамм серной кислоты.

Шаг 3: Рассчитаем количество газа, выделяющегося при реакции. У нас есть 3,8 г чистой меди. Поскольку масса меди равна массе серной кислоты, мы можем сказать, что у нас есть 3,8 г серной кислоты. Теперь рассмотрим реакцию меди с серной кислотой:

\[Cu + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2\]

Из уравнения реакции видно, что на каждый моль меди образуется 1 моль газа \(H_2\). Для этого нам нужно знать молярную массу меди.

Шаг 4: Вычислим молярную массу меди. Молярная масса меди равна 63,55 г/моль.

Шаг 5: Рассчитаем количество молей меди в исходной смеси. Для этого разделим массу меди на ее молярную массу:

\[\frac{3,8\, г}{63,55\, г/моль} = 0,0598\, моль\]

Шаг 6: Рассчитаем количество газа, выделяющегося при реакции. Так как у нас получилось 0,0598 моль меди, это означает, что будет выделено 0,0598 моль газа \(H_2\).

Количество газа можно рассчитать, используя уравнение состояния идеального газа и универсальный газовый закон.

Газовый закон гласит: \(PV = nRT\), где \(P\) - давление газа, \(V\) - его объем, \(n\) - количество молей газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная, и \(T\) - температура газа в кельвинах.

Поскольку у нас нет данных о давлении, объеме и температуре газа, мы не можем рассчитать точное количество выделившегося газа.

Однако, если у нас есть дополнительные данные, такие как объем газа или его давление, мы могли бы использовать уравнение состояния идеального газа для более точного расчета.