2025-09-18 16:39:56
Смесь меди и оксида меди (I) массой 42,4 г растворили в 460 г концентрированной серной кислоты. Известно, что количество электронов, суммарно отданных атомами меди в оксиде меди (I) было в 2,5 раза больше, чем количество электронов, отданных атомами меди — простого вещества. Какова массовая доля соли в конечном растворе, если пренебречь образованием кислых солей?
Химия 11 класс Реакции обмена и расчет массовой доли веществ в растворе массовая доля соли растворение меди серная кислота оксид меди химические реакции 11 класс химия количество электронов масса раствора простое вещество химия задачи
2025-09-18 16:40:29
Шаг 1: Определим состав смеси
Мы знаем, что смесь состоит из меди (Cu) и оксида меди (I) (Cu2O). Сначала определим, сколько меди и оксида меди в смеси. Обозначим массу меди как m_Cu, а массу оксида меди как m_Cu2O.Шаг 2: Запишем уравнение для массы смеси
Согласно условию задачи, общая масса смеси равна 42,4 г:- m_Cu + m_Cu2O = 42,4 г
Шаг 3: Определим количество электронов
Согласно условию, количество электронов, отданных атомами меди в оксиде меди, в 2,5 раза больше, чем количество электронов, отданных атомами меди в простом веществе. - Атомы меди в простом веществе отдают 1 электрон (Cu → Cu^+). - В оксиде меди (I) каждый атом меди отдает 1 электрон, но поскольку в Cu2O два атома меди, количество отданных электронов будет 2. Таким образом, мы можем записать следующее уравнение:- 2 = 2,5 * 1
Шаг 4: Определим массы меди и оксида меди
Обозначим количество меди в простом веществе как x, тогда количество меди в оксиде меди будет 2,5x. Теперь мы можем записать уравнение для массы:- x + 2,5x = 42,4 г
- 3,5x = 42,4 г
- x = 42,4 г / 3,5 ≈ 12,13 г (медь)
- 2,5x = 2,5 * 12,13 г ≈ 30,27 г (оксид меди)
Шаг 5: Определим количество образовавшейся соли
При реакции меди и оксида меди с серной кислотой образуется сульфат меди (II) (CuSO4). Мы можем определить количество образовавшейся соли, используя уравнение реакции:- Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2
- Cu2O + H2SO4 → 2CuSO4 + H2O
Шаг 6: Определим массу образовавшейся соли
Сначала найдем количество вещества меди и оксида меди:- n_Cu = 12,13 г / 63,55 г/моль ≈ 0,191 моль
- n_Cu2O = 30,27 г / 143,09 г/моль ≈ 0,211 моль
- n_CuSO4 = 0,191 + 0,211 = 0,402 моль
Шаг 7: Найдем массу соли
Молярная масса CuSO4 составляет 159,62 г/моль. Тогда масса соли:- m_CuSO4 = 0,402 моль * 159,62 г/моль ≈ 64,19 г
Шаг 8: Определим массовую долю соли в растворе
Теперь мы можем найти массовую долю соли в конечном растворе. Общая масса раствора равна массе соли плюс масса серной кислоты:- m_раствора = m_CuSO4 + m_H2SO4 = 64,19 г + 460 г = 524,19 г
- массовая доля соли = (m_CuSO4 / m_раствора) * 100%
- массовая доля соли = (64,19 г / 524,19 г) * 100% ≈ 12,24%
Ответ: Массовая доля соли в конечном растворе составляет примерно 12,24%.