1. Какова масса медного купороса CuSO4 5H2O, которая может быть получена из твердого остатка, образовавшегося

Хорошо! Для решения данной задачи нам необходимо создать уравнения для двух реакций: разложение нитрата меди (II) и образование медного купороса.

1. Разложение нитрата меди (II):

\[Cu(NO_3)_2 \to CuO + NO_2 + O_2\]

В результате разложения нитрата меди (II) образуются медный(II) оксид (CuO), диоксид азота (NO_2) и кислород (O_2). Обратите внимание, что медный оксид в данной реакции не является конечным продуктом.

2. Образование медного купороса:

\[CuO + H_2SO_4 \to CuSO_4 + H_2O\]

При реакции медного оксида (CuO) с серной кислотой (H_2SO_4) образуется медный купорос (CuSO_4) и вода (H_2O).

Теперь, имея уравнения реакций, мы можем приступить к расчетам.

Масса твердого остатка нитрата меди (II) составляет 47 г. Чтобы вычислить массу медного купороса, сначала необходимо определить количество моль нитрата меди (II) и затем использовать это значение для расчета количества моль медного купороса.

Масса нитрата меди (II) может быть связана с его количество моль посредством молярной массы. Молярная масса нитрата меди (II) равна сумме масс атомов всех элементов в молекуле:

Молярная масса \(Cu(NO_3)_2 = 63.55 \, г/моль (медь) + 2 \cdot (14.01 \, г/моль (азот) + 3 \cdot (16.00 \, г/моль (кислород))) = 187.55 \, г/моль\)

Теперь мы можем использовать полученную молярную массу для определения количества моль нитрата меди (II):

\[\text{моль нитрата меди (II)} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{47 \, г}{187.55 \, г/моль} \approx 0.25 \, моль\]

Исходя из уравнений реакций, мы знаем, что 1 моль нитрата меди (II) разлагается на 1 моль медного оксида (CuO). Таким образом, количество моль медного оксида также составит 0.25 моль.

Далее, используя уравнение образования медного купороса, мы видим, что для образования 1 моль медного купороса требуется 1 моль медного оксида. Таким образом, количество моль медного купороса будет таким же, как количество моль медного оксида: 0.25 моль.

Наконец, чтобы найти массу медного купороса, мы умножаем количество моль медного купороса на его молярную массу:

Молярная масса \(CuSO_4 \cdot 5H_2O = 63.55 \, г/моль (медь) + 32.07 \, г/моль (сера) + 4 \cdot (16.00 \, г/моль (кислород)) + 5 \cdot (2.02 \, г/моль (вода)) = 249.68 \, г/моль\)

\[\text{масса медного купороса} = \text{количество моль} \times \text{молярная масса} = 0.25 \, моль \times 249.68 \, г/моль \approx 62.42 \, г\]

Таким образом, масса медного купороса CuSO4·5H2O, которую можно получить из твердого остатка нитрата меди (II) массой 47 г, составляет примерно 62.42 г.