6. На 40 г оксида меди(II) подействовали раствором серной кислоты, содержащим 49 г безводного вещества....

Давайте рассмотрим взаимодействие оксида меди(II) (CuO) с серной кислотой (H₂SO₄) и найдем массу образовавшейся соли, сульфата меди(II) (CuSO₄).

Химическая реакция

Реакция между оксидом меди(II) и серной кислотой описывается следующим уравнением:

[ \text{CuO} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{O} ]

Рассчеты

1. Молярные массы веществ:

   • CuO: ( M(\text{CuO}) = 63.5 + 16 = 79.5 \, \text{г/моль} )
   • H₂SO₄: ( M(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль} )
   • CuSO₄: ( M(\text{CuSO}_4) = 63.5 + 32 + 4 \times 16 = 159.5 \, \text{г/моль} )

2. Определение количества вещества:

   • Для CuO: [ n(\text{CuO}) = \frac{40 \, \text{г}}{79.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.503 \, \text{моль} ]

   • Для H₂SO₄: [ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{49 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль} ]

3. Определение лимитирующего реагента:

   Из уравнения реакции видно, что CuO и H₂SO₄ реагируют в молярном соотношении 1:1. То есть, для полного взаимодействия требуется одинаковое количество молей каждого вещества.

   В нашем случае:

   • CuO: 0.503 моль
   • H₂SO₄: 0.5 моль

   H₂SO₄ является лимитирующим реагентом, так как его меньше.

4. Рассчет массы образовавшейся соли:

   Поскольку H₂SO₄ является лимитирующим реагентом, количество образовавшегося CuSO₄ будет равно количеству H₂SO₄, то есть 0.5 моль.

   [ m(\text{CuSO}_4) = n(\text{CuSO}_4) \times M(\text{CuSO}_4) = 0.5 \, \text{моль} \times 159.5 \, \text{г/моль} = 79.75 \, \text{г} ]

   При округлении до целых, получаем, что масса образовавшейся соли равна 80 г, что соответствует заданному ответу.

Для решения данной задачи необходимо определить, какие реакции протекают между оксидом меди(II) и серной кислотой.

Оксид меди(II) CuO реагирует с серной кислотой H2SO4 следующим образом: CuO + H2SO4 -> CuSO4 + H2O

Находим молярные массы соединений: Молярная масса CuO = 63,55 + 16 = 79,55 г/моль Молярная масса H2SO4 = 1 2 + 32 + 16 4 = 98,08 г/моль Молярная масса CuSO4 = 63,55 + 32 + 16 * 4 = 159,5 г/моль

Рассчитаем количество вещества CuO и H2SO4: n(CuO) = m(CuO) / M(CuO) = 40 г / 79,55 г/моль ≈ 0,502 моль n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = 49 г / 98,08 г/моль ≈ 0,499 моль

По уравнению реакции видно, что соединения реагируют в мольном соотношении 1:1, таким образом, количество образовавшегося CuSO4 также будет равно 0,499 моль.

Найдем массу образовавшегося CuSO4: m(CuSO4) = n(CuSO4) M(CuSO4) = 0,499 моль 159,5 г/моль ≈ 79,8 г

Таким образом, масса образовавшейся соли (CuSO4) составляет около 80 г.