Какой будет объем сернистого газа (в дм³, н.у.), полученного при растворении меди в концентрированной серной кислоте

Предмет вопроса: Растворение меди в серной кислоте

Объяснение: При растворении меди (Cu) в концентрированной серной кислоте (H2SO4) происходит реакция, в результате которой образуется сернистый газ (SO2). Чтобы определить объем сернистого газа, полученного при данной реакции, мы должны знать массу меди и выход продукта реакции.

Давайте обратимся к уравнению реакции:
Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + 2H2O + SO2

Из уравнения реакции видно, что на каждую молекулу меди приходится одна молекула сернистого газа. Поэтому масса сернистого газа будет равна массе меди.

В данной задаче масса меди составляет 9,6 г. Следовательно, объем сернистого газа будет равен 9,6 дм³.

Например: Найдите объем сернистого газа, полученного при растворении меди массой 12 г, если выход продукта реакции составляет 100%.

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется изучить реакции растворения их процессов, а также таблицы стандартных условий. Также полезно знать, что объем газа может быть выражен в различных единицах измерения, таких как литры (л) или миллилитры (мл), поэтому важно быть внимательным при использовании соответствующих единиц измерения.

Упражнение: Определите массу меди, необходимую для получения 6 дм³ сернистого газа, при условии, что выход продукта реакции составляет 80%.

Тема занятия: Реакция растворения меди в серной кислоте

Объяснение: При растворении меди (Cu) в концентрированной серной кислоте (H2SO4) происходит химическая реакция, в результате которой образуется сернистый газ (SO2). Чтобы найти объем этого газа, нужно знать массу меди и ее выход в реакции.

Для начала, давайте определим химическую реакцию, которая происходит при растворении меди в серной кислоте:

2Cu + 2H2SO4 -> 2CuSO4 + 2H2O + SO2

Из уравнения реакции видно, что каждые 2 моль меди дают 1 моль сернистого газа.

Теперь посчитаем количество молекул меди в данной задаче. Для этого воспользуемся формулой:

n = m/M,

где n - количество молекул, m - масса вещества, M - молярная масса.

Молярная масса меди (Cu) равна 63,55 г/моль.

n = 9,6 г / 63,55 г/моль ≈ 0,151 моль.

Учитывая коэффициенты в уравнении реакции, видим, что 2 моля меди дают 1 моль сернистого газа.

Таким образом, при растворении 0,151 моль меди будет образовано 0,151/2 ≈ 0,076 моль сернистого газа.

Для нахождения объема сернистого газа в нормальных условиях (н.у.), воспользуемся уравнением состояния газа:

V = nRT/P,

где V - объем, n - количество молекул, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л*атм/(моль*К)), T - температура в кельвинах, P - давление.

При нормальных условиях (н.у.), температура равна 273 К, давление равно 1 атм.

V = 0,076 моль * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К / 1 атм ≈ 1,8 л.

Таким образом, объем сернистого газа, полученного при растворении меди в концентрированной серной кислоте, составляет около 1,8 дм³ (литр).

Совет: Для решения подобных задач по химии полезно знать уравнения реакций и проводить расчеты, используя молярные массы веществ и уравнение состояния газа.

Закрепляющее упражнение: Какой объем сернистого газа (в дм³, н.у.) будет образован при растворении 20 г меди в серной кислоте, если выход продукта реакции составляет 80%? (Молярная масса меди - 63,55 г/моль)