Масса осадка из оксида меди(II) и серной кислоты
Навеску оксида меди (II) массой 40 г обработали 10%-м раствором серной кислоты массой 196 г. Вычислите массу осадка в реакционной смеси.
Дано
`m(CuO) = 40 text{ г}`
`m(text{р-ра } H_2SO_4) = 196 text{ г}`
`ω(H_2SO_4) = 10%`
Найти
`m_text{изб.}(CuO) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции оксида меди(II) с серной кислотой:
`CuO + H_2SO_4 = CuSO_4 + H_2O`
Найдём массу чистой серной кислоты в растворе:
`m(H_2SO_4) = (ω(H_2SO_4)*m(text{р-ра } H_2SO_4))/100 = (10*196)/100 = 19.6 text{ г}`
Найдём количества веществ реагентов:
`n(CuO) = (m(CuO))/(M(CuO)) = 40/80 = 0.5 text{ моль}`
`n(H_2SO_4) = (m(H_2SO_4))/(M(H_2SO_4)) = 19.6/98 = 0.2 text{ моль}`
По уравнению реакции вещества реагируют в соотношении 1:1. Серная кислота в недостатке, поэтому она полностью прореагирует. Оксид меди(II) останется в избытке.
Количество прореагировавшего оксида меди(II) равно количеству серной кислоты:
`n_text{прореаг.}(CuO) = n(H_2SO_4) = 0.2 text{ моль}`
Найдём массу прореагировавшего оксида меди(II):
`m_text{прореаг.}(CuO) = n_text{прореаг.}(CuO)*M(CuO) = 0.2*80 = 16 text{ г}`
Найдём массу оставшегося оксида меди(II):
`m_text{изб.}(CuO) = m(CuO) - m_text{прореаг.}(CuO) = 40 - 16 = 24 text{ г}`
Ответ
`m_text{изб.}(CuO) = 24 text{ г}`