Масса железной пластинки после реакции с сульфатом меди(II)
Железную пластинку массой 30 г выдерживали в растворе сульфата меди (II) массой 240 г с массовой долей растворенного вещества 20% до полного завершения реакции. Какова стала масса пластинки после реакции?
Дано
`m_text{исх.}(пластинки) = 30 text{ г}`
`m_text{исх.}(р-ра) = 240 text{ г}`
`ω(CuSO_4) = 20%`
Найти
`m_text{итог.}(пластинки) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции замещения меди железом:
`Fe + CuSO_4 = FeSO_4 + Cu text{↓}`
Найдём массу сульфата меди(II) в исходном растворе:
`m(CuSO_4) = (ω(CuSO_4)*m_text{исх.}(р-ра))/100 = (20*240)/100 = 48 text{ г}`
Найдём количество вещества сульфата меди(II):
`n(CuSO_4) = (m(CuSO_4))/(M(CuSO_4)) = 48/160 = 0.3 text{ моль}`
По условию задачи реакция прошла до полного завершения, значит сульфат меди(II) прореагировал полностью. Согласно уравнению реакции:
`n(Fe) = n(Cu) = n(CuSO_4) = 0.3 text{ моль}`
Найдём массы прореагировавшего железа и выделившейся меди:
`m(Fe) = n(Fe)*M(Fe) = 0.3*56 = 16.8 text{ г}`
`m(Cu) = n(Cu)*M(Cu) = 0.3*64 = 19.2 text{ г}`
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) = 30 - 16.8 + 19.2 = 32.4 text{ г}`
Ответ
`m_text{итог.}(пластинки) = 32.4 text{ г}`