Сколько газа выделилось при обработке 27,2 г смеси меди и оксида меди концентрированной серной кислотой? Какова масса

Содержание вопроса: Реакция меди с серной кислотой

Инструкция: При обработке смеси меди и оксида меди концентрированной серной кислотой происходит реакция, в результате которой выделяется газ и образуется соль. Реакция между медью и серной кислотой можно записать следующим образом:

Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Это реакция одностороннего обмена, в которой медь и оксид меди реагируют с серной кислотой, образуя соль меди(II)сульфат (CuSO₄), диоксид серы (SO₂) и воду (H₂O).

Для расчета количества выделившегося газа и массы меди, оксида меди и образовавшейся соли используем данные о молярной массе веществ и их стехиометрии. Молярная масса меди (Cu) равна 63,55 г/моль, оксида меди (CuO) равна 79,55 г/моль, а сульфата меди(II) (CuSO₄) равна 159,61 г/моль.

1. Расчет количества газа:
- Находим число молей смеси меди и оксида меди:
Масса смеси = 27,2 г
Число молей = масса смеси / молярную массу смеси
- Вычитаем число молей меди и оксида меди из общего числа молей смеси, так как они вступают в реакцию с кислотой. Оставшееся число молей будет соответствовать выделенному газу (диоксиду серы).
- Расчет массы газа:
Масса газа = число молей газа * молярная масса газа

2. Расчет массы меди:
- Определяем число молей меди, участвующей в реакции:
Число молей меди = число молей смеси * коэффициент стехиометрии меди
- Расчет массы меди:
Масса меди = число молей меди * молярная масса меди

3. Расчет массы оксида меди:
- Определяем число молей оксида меди, участвующего в реакции:
Число молей оксида меди = число молей смеси * коэффициент стехиометрии оксида меди
- Расчет массы оксида меди:
Масса оксида меди = число молей оксида меди * молярная масса оксида меди

4. Расчет массы образовавшейся соли:
- Определяем число молей соли, образовавшейся в реакции:
Число молей соли = число молей смеси * коэффициент стехиометрии соли
- Расчет массы соли:
Масса соли = число молей соли * молярная масса соли

Например:
Задача: Сколько газа выделилось при обработке 27,2 г смеси меди и оксида меди концентрированной серной кислотой? Какова масса меди, оксида меди и образовавшейся соли в этой смеси?

Решение:
1. Расчет количества газа:
- Молярная масса меди + молярная масса оксида меди = 63,55 г/моль + 79,55 г/моль = 143,1 г/моль
- Число молей смеси = 27,2 г / 143,1 г/моль ≈ 0,1903 моль
- Число молей газа = 0,1903 моль - (0,1903 моль * 1) = 0 моль (так как коэффициент стехиометрии диоксида серы равен 1)
- Масса газа = 0 моль * 64,06 г/моль = 0 г

2. Расчет массы меди:
- Число молей меди = 0,1903 моль * 1 = 0,1903 моль
- Масса меди = 0,1903 моль * 63,55 г/моль ≈ 12,09 г

3. Расчет массы оксида меди:
- Число молей оксида меди = 0,1903 моль * 1 = 0,1903 моль
- Масса оксида меди = 0,1903 моль * 79,55 г/моль ≈ 15,14 г

4. Расчет массы образовавшейся соли:
- Число молей соли = 0,1903 моль * 1 = 0,1903 моль
- Масса соли = 0,1903 моль * 159,61 г/моль ≈ 30,39 г

Совет: Перед решением подобных задач стоит убедиться, что вы понимаете механизм реакции и умеете применять стехиометрические соотношения.

Ещё задача:
Смесь, содержащая 12 г меди и 17 г оксида меди, обработана концентрированной серной кислотой. Сколько газа выделится при этой реакции? Какова масса соли, образующейся в результате реакции?