Совместили желтый порошок серы (3,2 г) с красным порошком меди (6,4 г) и нагрели. Результатом является черный порошок

Чтобы решить данную задачу, мы должны знать химическую реакцию, происходящую между желтым порошком серы и красным порошком меди. Поскольку дана лишь информация о исходных веществах и полученном результате, мы должны сделать предположение о химической реакции на основе этой информации.

Одно из возможных предположений может быть следующим:

Сера реагирует с медью, образуя сульфид меди (черный порошок) и сернистый газ (относительно небольшое количество неочищенного серного газа):

\[Cu + S \rightarrow CuS + SO_2\]

Теперь, когда у нас есть предположение о реакции, давайте рассчитаем массу черного порошка, которая получается в результате реакции.

В соответствии с химическим уравнением, из него следует, что массовое соотношение между медью и серой составляет 1:1. То есть для реакции 1 моль меди требуется 1 моль серы.

Молярная масса серы равна 32 г/моль. Молярная масса меди равна 63,5 г/моль.

Рассчитаем молы веществ по формуле:

\[
\text{{моль}} = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}}
\]

Масса серы: \(m_{S} = 3,2\) г

Масса меди: \(m_{Cu} = 6,4\) г

Моль серы: \(n_{S} = \frac{{m_{S}}}{{\text{{молярная масса серы}}}} = \frac{{3,2}}{{32}} = 0,1\) моль

Моль меди: \(n_{Cu} = \frac{{m_{Cu}}}{{\text{{молярная масса меди}}}} = \frac{{6,4}}{{63,5}} \approx 0,101\) моль

Так как массовое соотношение 1:1, то моль серы равна моль меди. То есть количество веществ после реакции будет равно количеству меди и серы. Следовательно, моль черного порошка (сульфида меди) также будет равно 0,1 моль.

Теперь мы можем рассчитать массу черного порошка по формуле:

\[
m_{\text{{черный порошок}}} = n_{\text{{черный порошок}}} \times \text{{молярная масса черного порошка}}
\]

Поскольку молярная масса сульфида меди равна 159 г/моль, рассчитаем:

\[
m_{\text{{черный порошок}}} = 0,1 \times 159 = 15,9 \text{{ г}}
\]

Таким образом, масса черного порошка, полученного в результате реакции, составляет 15,9 г.