Сколько меди было выделено при добавлении железных опилок к 102,7 г 10%-го раствора сульфата меди (II)?

Ярд

55

Чтобы решить эту задачу, нужно использовать концепцию обменных реакций, а именно реакцию между железом и медью. Давайте рассмотрим каждый шаг в решении задачи:

Шаг 1: Запишем химическое уравнение для реакции. Реакция между медью (Cu) и железом (Fe) выглядит следующим образом:

\[CuSO_4 + Fe \to FeSO_4 + Cu\]

Шаг 2: Составим уравнение реакции с учетом коэффициентов. Для нам нужно узнать, какое количество меди может выделиться при реакции с определенным количеством железа:

\[CuSO_4 + 2Fe \to FeSO_4 + Cu\]

Шаг 3: Установим соотношение между числом моль реагентов. Для этого нам понадобится уравнение реакции и молярные массы веществ. Молярная масса меди (Cu) равна 63,55 г/моль, молярная масса железа (Fe) равна 55,85 г/моль, а молярная масса сульфата меди (II) (CuSO4) равна 159,61 г/моль.

У нас есть 102,7 г 10%-го раствора сульфата меди (II). Для расчета количества вещества меди в растворе, нам нужно узнать, сколько г вещества CuSO4 содержится в данном растворе:

\[\text{Масса CuSO4} = \left(\frac{10}{100}\right) \times 102,7 \, \text{г} = 10,27 \, \text{г}\]

Теперь найдем количество молей меди, содержащихся в 10,27 г CuSO4:

\[\text{Число молей Cu} = \frac{\text{Масса Cu}}{\text{Молярная масса Cu}} = \frac{10,27 \, \text{г}}{63,55 \, \text{г/моль}} = 0,1615 \, \text{моль Cu}\]

Шаг 4: Рассчитаем массу железа (Fe), необходимую для полной реакции с 0,1615 моль меди (Cu). Используем молярные коэффициенты из уравнения реакции:

\[\text{Масса Fe} = \text{Число молей Cu} \times \text{Молярная масса Fe} = 0,1615 \, \text{моль} \times 55,85 \, \text{г/моль} = 9,03 \, \text{г}\]

Шаг 5: Ответ на задачу состоит в подсчете количества меди, которое будет выделено при реакции с железом. При данном количестве железа (9,03 г), можно ожидать выделение такого же количества меди (Cu).

Таким образом, при добавлении железных опилок к 102,7 г 10%-го раствора сульфата меди (II) должно выделиться 9,03 г меди.