Какова масса меди и оксида меди в смеси, когда 27,2 г были обработаны концентрированной серной кислотой, и в процессе

Эта задача связана с химией и требует использования стехиометрии. Давайте рассмотрим каждую часть задачи по очереди.

1. Начнем с определения химической реакции, которая произошла. Обработка меди концентрированной серной кислотой приводит к образованию газа и образованию соли. Реакция между медью и серной кислотой выглядит следующим образом:

\(Cu + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O + SO_2\)

2. С учетом этой реакции, в задаче нам дано количество газа, выделившегося при реакции. Из известного объема газа мы можем найти количество вещества газа через закон Гей-Люссака-Ломмеля:

\(V = n \times \frac{RT}{P}\)

где \(V\) - объем газа (6,72 л), \(n\) - количество вещества газа, \(R\) - универсальная газовая постоянная (0.0821 л*атм/(К*моль)), \(T\) - температура в Кельвинах, \(P\) - давление газа.

3. Применим закон Гей-Люссака-Ломмеля, используя давление нормальной атмосферы (1 атм) при комнатной температуре (около 298 К):

\(6.72 = n \times \frac{0.0821 \times 298}{1}\)

Решая уравнение, найдем количество вещества газа \(n\):

\(n = \frac{6.72}{0.0821 \times 298}\)

4. Теперь, зная количество вещества газа \(n\), мы можем найти количество вещества меди (\(Cu\)) в реакции. Согласно уравнению реакции, каждый моль меди прореагирует с одним моль серной кислоты (\(H_2SO_4\)). Таким образом, количество вещества меди будет равно количеству вещества газа:

\(n_{Cu} = n = \frac{6.72}{0.0821 \times 298}\)

5. Если мы знаем количество вещества меди, мы можем найти ее массу, учитывая молярную массу меди (\(M_{Cu} = 63.55 \, г/моль\)):

\(m_{Cu} = n_{Cu} \times M_{Cu}\)

6. Аналогично, чтобы найти количество вещества оксида меди (\(CuO\)), мы можем использовать отношение между количеством вещества меди и оксида меди в уравнении реакции. В уравнении видно, что каждый моль меди соответствует одному молю оксида меди. Следовательно, количество вещества оксида меди будет таким же, как количество вещества меди:

\(n_{CuO} = n_{Cu}\)

7. Найдем массу оксида меди, используя его молярную массу (\(M_{CuO} = 79.55 \, г/моль\)):

\(m_{CuO} = n_{CuO} \times M_{CuO}\)

8. Наконец, для нахождения массы соли, образованной в реакции (\(CuSO_4\)), мы можем использовать отношение между количеством вещества меди и соли в уравнении реакции. В уравнении видно, что один моль меди соответствует одному молю соли. Следовательно, количество вещества соли будет таким же, как количество вещества меди:

\(n_{CuSO_4} = n_{Cu}\)

9. Найдем массу соли, используя ее молярную массу (\(M_{CuSO_4} = 159.61 \, г/моль\)):

\(m_{CuSO_4} = n_{CuSO_4} \times M_{CuSO_4}\)

10. Теперь мы можем подставить значения и рассчитать искомые массы. Первым делом рассчитаем количество вещества меди:

\(n_{Cu} = \frac{6.72}{0.0821 \times 298}\)

\(n_{Cu} = 0.266 \, моль\)

11. Затем рассчитаем массу меди:

\(m_{Cu} = n_{Cu} \times M_{Cu}\)

\(m_{Cu} = 0.266 \times 63.55\)

\(m_{Cu} = 16.9 \, г\)

12. Далее рассчитаем массу оксида меди:

\(m_{CuO} = n_{Cu} \times M_{CuO}\)

\(m_{CuO} = 0.266 \times 79.55\)

\(m_{CuO} = 21.1 \, г\)

13. Наконец, найдем массу соли:

\(m_{CuSO_4} = n_{Cu} \times M_{CuSO_4}\)

\(m_{CuSO_4} = 0.266 \times 159.61\)

\(m_{CuSO_4} = 42.5 \, г\)

Итак, полученные результаты:

Масса меди (\(Cu\)): 16.9 г

Масса оксида меди (\(CuO\)): 21.1 г

Масса соли (\(CuSO_4\)): 42.5 г

Надеюсь, это подробное пошаговое решение помогло вам понять, как решить данную задачу. Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь задавать!