Какова масса полученного раствора после растворения 40 г смеси меди и оксида меди (i) в 472 г 80 % серной кислоты, если

Тема: Расчет массы полученного раствора

Пояснение: Для решения этой задачи нам необходимо использовать знания о законе сохранения массы. Сначала мы можем написать уравнение реакции для компонента смеси, обозначив количество каждого компонента какую-либо букву. Пусть количество меди будет равно n(cu) = x моль, а количество оксида меди будет равно n(cu2o) = y моль.

Уравнение реакции в данном случае будет выглядеть следующим образом:

Cu + Cu2O + H2SO4 → CuSO4 + H2O

Мы знаем, что массовая доля соли в растворе составляет 20%. Поэтому, массовая доля соли в массе полученного раствора равна 0.2.

Рассмотрим растворение смеси меди и оксида меди в серной кислоте. Допустим, масса растворенной смеси меди и оксида меди составляет m массовых единиц. Тогда, массовая доля соли в растворе будет равна отношению массы соли к массе раствора.

Масса соли равна массе серной кислоты, умноженной на ее массовую долю, умноженную на массовую долю меди в соли:

m(cu) = x * molar mass(cu)
m(cu2o) = y * molar mass(cu2o)

Масса раствора равна сумме массы смеси меди и оксида меди и массе серной кислоты:

m(solution) = m + m(H2SO4)

Для определения m(H2SO4) мы используем следующую формулу:

m(H2SO4) = m * molar concentration(H2SO4) = m * (80/100)

Теперь мы можем составить систему уравнений:

x * molar mass(cu) + y * molar mass(cu2o) = m * (80/100)
m(solution) = m + m * (80/100)

Решив эту систему уравнений относительно m, мы получим значение массы полученного раствора.

Например:
Для решения данной задачи, подставим известные значения:

x = 40 г (масса смеси меди и оксида меди)
molar mass(cu) = 64 г/моль (относительная атомная масса меди)
y = 0 г (отсутствие оксида меди в исходной смеси)
molar mass(cu2o) = 143 г/моль (относительная молекулярная масса оксида меди)
m(H2SO4) = 472 г * (80/100) = 377.6 г (масса серной кислоты)
m(solution) = ?

Подставив значения в уравнение, мы получим:

40 г * 64 г/моль + 0 г * 143 г/моль = m * (80/100)
m(solution) = 40 г + 377.6 г

Теперь решим систему уравнений:

2560 г/моль = 0.8m
m(solution) = 417.6 г

Таким образом, масса полученного раствора составляет 417.6 г.

Совет: Для успешного решения задачи, важно четко определить известные и неизвестные величины и последовательно применять правила и уравнения.

Проверочное упражнение: Какова масса полученного раствора после растворения 25 г смеси железа и оксида железа (ii) в 200 г 50 % серной кислоты, если массовая доля соли в растворе составляет 30%? Ответ округлите до целого числа и укажите без размерности. Примите относительную атомную массу железа равной 56.