Масса железа в растворе и меди на пластинке после реакции
Пластинку из железа массой 20,8 г опустили в раствор сульфата меди (II). Через некоторое время пластинку вынули, высушили и взвесили. Ее масса оказалась равной 20 г. Вычислите массу железа, перешедшего в раствор, и массу меди, осевшей на пластинке.
Дано
`m_text{исх.}(пластинки) = 20 text{ г}`
`m_text{итог.}(пластинки) = 20.8 text{ г}`
Найти
`m(Fe) = text{ ?}`
`m(Cu) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции замещения меди железом:
`Fe + CuSO_4 = FeSO_4 + Cu text{↓}`
Пусть:
`n(Fe) = n(Cu) = x`
Тогда:
`m(Fe) = 56*x`
`m(Cu) = 64*x`
Масса пластинки после реакции равна исходной массе железа минус масса растворившегося железа плюс масса осаждённой меди:
`m_text{итог.}(пластинки) = m_text{исх.}(пластинки) - m(Fe) + m(Cu)`
`20.8 = 20 - 56*x + 64*x`
`n(Fe) = n(Cu) = x = 0.1 text{ моль}`
Рассчитаем массу железа, перешедшего в раствор, и массу меди, осевшей на пластинке:
`m(Fe) = n(Fe)*M(Fe) = 0.1*56 = 5.6 text{ г}`
`m(Cu) = n(Cu)*M(Cu) = 0.1*64 = 6.4 text{ г}`
Ответ
`m(Fe) = 5.6 text{ г}`
`m(Cu) = 6.4 text{ г}`
Дополнительно
В условии задачи, вероятно, допущена ошибка: масса пластинки после реакции должна быть больше исходной, так как молярная масса меди больше, чем у железа. В решении принято, что исходная масса пластинки 20 г, а конечная — 20.8 г.