в концентрированной серной кислоте растворили 24 г смеси меди и окиси меди. меди в смеси содержалось 20%. сколько и какого газа при этом образуется? сколько соли окажется в растворе? сколько миллилитров 96 процентной серной кислоты (плотность – 1,84) при этом израсходуется?
1. Рассчитаем количество меди в смеси. Для этого умножим массу смеси на процент содержания меди (20%) и разделим на 100.
24 г * 20/100 = 4.8 г меди
2. Рассмотрим, какие реакции могут произойти с медью и концентрированной серной кислотой. Медь может реагировать с концентрированной серной кислотой, образуя сульфат меди (CuSO4) и выделяя при этом газ.
Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + 2H2O + SO2↑
3. Так как одна медь соответствует одной молекуле серной кислоты (H2SO4), то можем написать уравнение реакции между медью и серной кислотой:
Cu + H2SO4 -> CuSO4 + H2↑
4. По уравнению видно, что при реакции выделяется водород (H2). Найдем количество газа, используя уравнение:
- Найдем количество молей меди, разделив массу меди на ее молярную массу. Молярная масса меди равна 63,5 г/моль.
4.8 г / 63.5 г/моль = 0.075 моль меди
- Из уравнения видно, что на одну моль меди образуется один моль газа. Значит, образуется:
0.075 моль газа
5. Чтобы рассчитать количество соли меди (CuSO4) в растворе, нам нужно знать, сколько молей соли образуется. Из уравнения реакции видно, что на каждую медь приходится одна моль соли.
- Так как у нас 0.075 моль меди, то образуется:
0.075 моль CuSO4
- Найдем массу соли меди, умножив количество молей на ее молярную массу. Молярная масса CuSO4 равна 159,6 г/моль.
0.075 моль * 159.6 г/моль = 11.97 г CuSO4
6. Чтобы найти количество миллилитров 96% серной кислоты, которые израсходуются, сначала найдем количество молей концентрированной серной кислоты, необходимых для реакции с медью:
- Масса серной кислоты можно найти, используя плотность. Объем можно найти, разделив массу на плотность:
V = m / p = 24 г / 1.84 г/мл ≈ 13.04 мл
- Далее, нужно найти количество молей концентрированной серной кислоты, разделив массу на ее молярную массу. Молярная масса H2SO4 равна 98 г/моль.
24 г / 98 г/моль ≈ 0.245 моль серной кислоты
- Но это количество молей соответствует 100% серной кислоты, а у нас на 96% серной кислоты. Поэтому найдем количество миллилитров 96% серной кислоты, умножив количество молей на 1 моль/л.
0.245 моль * 1 л/моль = 0.245 л серной кислоты = 245 мл серной кислоты
Таким образом, при реакции образуется 0.075 моль газа, в растворе окажется 11.97 г CuSO4, а израсходуется 245 мл 96% серной кислоты.