Задача химия 9класс Задача. В раствор, содержащий 160 г сульфата меди (II), поместили 36 г железа. Какие вещества образуются в результате реакции и чему равны их массы?
Согласно уравнению реакции, 1 моль CuSO4 \text{CuSO}_4 CuSO4 реагирует с 1 моль Fe \text{Fe} Fe. Таким образом, в реакции будет участвовать меньшее количество моль, то есть 0.645 моль 0.645 \, \text{моль} 0.645моль железа.
Теперь вычислим, сколько сульфата меди будет использовано:
Так как на 1 моль железа требуется 1 моль сульфата меди, используем 0.645 моль CuSO4 0.645\, \text{моль} \, \text{CuSO}_4 0.645мольCuSO4: m(CuSO4)=n×M=0.645 моль×159.5 г/моль≈102.53 г
m(\text{CuSO}_4) = n \times M = 0.645 \, \text{моль} \times 159.5 \, \text{г/моль} \approx 102.53 \, \text{г} m(CuSO4)=n×M=0.645моль×159.5г/моль≈102.53г
Теперь найдем массу образовавшихся веществ:
Образуется медь: m(Cu)=n(Cu)×M=0.645 моль×63.5 г/моль≈40.99 г
m(\text{Cu}) = n(\text{Cu}) \times M = 0.645 \, \text{моль} \times 63.5 \, \text{г/моль} \approx 40.99 \, \text{г} m(Cu)=n(Cu)×M=0.645моль×63.5г/моль≈40.99г
Образуется сульфат железа: m(FeSO4)=n(FeSO4)×M=0.645 моль×151.85 г/моль≈97.93 г
m(\text{FeSO}_4) = n(\text{FeSO}_4) \times M = 0.645 \, \text{моль} \times 151.85 \, \text{г/моль} \approx 97.93 \, \text{г} m(FeSO4)=n(FeSO4)×M=0.645моль×151.85г/моль≈97.93г
В данной задаче рассматривается реакция между сульфатом медиIIIIII и железом. Запишем уравнение реакции:
CuSO4+Fe→Cu+FeSO4 \text{CuSO}_4 + \text{Fe} \rightarrow \text{Cu} + \text{FeSO}_4 CuSO4 +Fe→Cu+FeSO4
Сначала определим молекулярные массы веществ:
Молярная масса CuSO4=63.5 (Cu)+32 (S)+4×16 (O)=63.5+32+64=159.5 г/моль \text{CuSO}_4 = 63.5 \, (\text{Cu}) + 32 \, (\text{S}) + 4 \times 16 \, (\text{O}) = 63.5 + 32 + 64 = 159.5 \, \text{г/моль} CuSO4 =63.5(Cu)+32(S)+4×16(O)=63.5+32+64=159.5г/мольМолярная масса Fe=55.85 г/моль \text{Fe} = 55.85 \, \text{г/моль} Fe=55.85г/мольМолярная масса Cu=63.5 г/моль \text{Cu} = 63.5 \, \text{г/моль} Cu=63.5г/мольМолярная масса FeSO4=55.85 (Fe)+32 (S)+4×16 (O)=55.85+32+64=151.85 г/моль \text{FeSO}_4 = 55.85 \, (\text{Fe}) + 32 \, (\text{S}) + 4 \times 16 \, (\text{O}) = 55.85 + 32 + 64 = 151.85 \, \text{г/моль} FeSO4 =55.85(Fe)+32(S)+4×16(O)=55.85+32+64=151.85г/мольТеперь определим, сколько моль каждого вещества у нас есть:
Для сульфата меди CuSO4 \text{CuSO}_4 CuSO4 :
n(CuSO4)=mM=160 г159.5 г/моль≈1.002 моль n(\text{CuSO}_4) = \frac{m}{M} = \frac{160 \, \text{г}}{159.5 \, \text{г/моль}} \approx 1.002 \, \text{моль}
n(CuSO4 )=Mm =159.5г/моль160г ≈1.002моль
Для железа Fe \text{Fe} Fe:
n(Fe)=mM=36 г55.85 г/моль≈0.645 моль n(\text{Fe}) = \frac{m}{M} = \frac{36 \, \text{г}}{55.85 \, \text{г/моль}} \approx 0.645 \, \text{моль}
n(Fe)=Mm =55.85г/моль36г ≈0.645моль
Согласно уравнению реакции, 1 моль CuSO4 \text{CuSO}_4 CuSO4 реагирует с 1 моль Fe \text{Fe} Fe. Таким образом, в реакции будет участвовать меньшее количество моль, то есть 0.645 моль 0.645 \, \text{моль} 0.645моль железа.
Теперь вычислим, сколько сульфата меди будет использовано:
Так как на 1 моль железа требуется 1 моль сульфата меди, используем 0.645 моль CuSO4 0.645\, \text{моль} \, \text{CuSO}_4 0.645мольCuSO4 :
m(CuSO4)=n×M=0.645 моль×159.5 г/моль≈102.53 г m(\text{CuSO}_4) = n \times M = 0.645 \, \text{моль} \times 159.5 \, \text{г/моль} \approx 102.53 \, \text{г}
m(CuSO4 )=n×M=0.645моль×159.5г/моль≈102.53г
Теперь найдем массу образовавшихся веществ:
Образуется медь:
m(Cu)=n(Cu)×M=0.645 моль×63.5 г/моль≈40.99 г m(\text{Cu}) = n(\text{Cu}) \times M = 0.645 \, \text{моль} \times 63.5 \, \text{г/моль} \approx 40.99 \, \text{г}
m(Cu)=n(Cu)×M=0.645моль×63.5г/моль≈40.99г
Образуется сульфат железа:
m(FeSO4)=n(FeSO4)×M=0.645 моль×151.85 г/моль≈97.93 г m(\text{FeSO}_4) = n(\text{FeSO}_4) \times M = 0.645 \, \text{моль} \times 151.85 \, \text{г/моль} \approx 97.93 \, \text{г}
m(FeSO4 )=n(FeSO4 )×M=0.645моль×151.85г/моль≈97.93г
Теперь соберем все массы:
Известный остаток сульфата меди:осталось=160 г−102.53 г≈57.47 г \text{осталось} = 160 \, \text{г} - 102.53 \, \text{г} \approx 57.47 \, \text{г}
осталось=160г−102.53г≈57.47г
Таким образом, в результате реакции образуется:
40.99 г меди CuCuCu97.93 г сульфата железа FeSO(4)FeSO(_4)FeSO(4 )57.47 г остатка сульфата меди CuSO(4)CuSO(_4)CuSO(4 )