Какова масса алюминия, который растворился во время реакции? Какова масса восстановившейся меди? Какова массовая доля

Предмет вопроса: Реакция замещения металлов в растворах

Разъяснение: В данной задаче рассматривается реакция между медью (Cu) и сульфатом алюминия (Al2(SO4)3) в растворе. Реакция протекает следующим образом:

2Al + 3CuSO4 -> Al2(SO4)3 + 3Cu

Согласно уравнению реакции, каждые 2 моль алюминия (Al) реагируют с 3 молями сульфата меди (CuSO4), получая 1 моль сульфата алюминия (Al2(SO4)3) и 3 моля меди (Cu).

Для определения массы алюминия, который растворился во время реакции, необходимо знать массу сульфата меди, которая была использована в реакции, и молярные массы реагирующих веществ.

1. Расчет массы алюминия (Al):
- Известно, что масса сульфата меди (CuSO4) составляет, например, 10 г.
- Молярная масса сульфата меди (CuSO4) составляет 159,61 г/моль.
- По молярной пропорции реакции, каждые 3 моля сульфата меди (CuSO4) соответствуют 2 молям алюминия (Al).
- Рассчитаем массу алюминия (Al), используя пропорцию:

(10 г CuSO4) x (2 моль Al / 3 моль CuSO4) x (26,98 г/моль Al) = 17,99 г Al

2. Расчет массы восстановившейся меди (Cu):
- Масса меди (Cu), восстановившейся в результате реакции, будет равна массе сульфата меди (CuSO4), которая не участвовала в реакции.
- Поэтому масса восстановившейся меди (Cu) равна:

10 г Cu

3. Расчет массовой доли сульфата алюминия (Al2(SO4)3) в растворе после реакции:
- Для расчета массовой доли необходимо знать общую массу раствора после реакции и массу сульфата алюминия (Al2(SO4)3).
- Предположим, что масса раствора после реакции составляет 50 г.
- Молярная масса сульфата алюминия (Al2(SO4)3) составляет 342,15 г/моль.
- Рассчитаем массу сульфата алюминия (Al2(SO4)3):

(17,99 г Al) + [(10 г CuSO4) x (1 моль Al2(SO4)3 / 3 моль CuSO4) x (342,15 г/моль Al2(SO4)3)] = 51,32 г Al2(SO4)3

- Расчет массовой доли сульфата алюминия (Al2(SO4)3) в растворе:

(51,32 г Al2(SO4)3 / 50 г раствора) x 100% = 102,64%

Доп. материал:
Условие задачи: В реакции между медью и сульфатом алюминия масса сульфата меди составляет 20 г. Рассчитайте массу алюминия, который растворился во время реакции, массу восстановившейся меди и массовую долю сульфата алюминия в растворе после реакции.

Совет: Чтобы лучше понять данное уравнение реакции и изучить эту тему, полезно ознакомиться с понятиями молярной массы, молярной пропорции и пропорцией реакции.

Ещё задача: Если масса сульфата меди (CuSO4) равна 15 г, рассчитайте массу алюминия (Al), которая растворилась во время реакции, массу восстановившейся меди (Cu) и массовую долю сульфата алюминия (Al2(SO4)3) в растворе после реакции.