Молекулярное уравнение реакции: Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu

Ионное уравнение реакции: Fe + Cu2+ + SO4^2- -> Fe^2+ + SO4^2- + Cu

Для решения задачи сначала составим уравнение баланса массы:

Масса CuSO4 = 20 г
Масса Fe = 3,2 г

Молярная масса CuSO4 = 63,55 г/моль
Молярная масса Fe = 55,85 г/моль
Молярная масса Cu = 63,55 г/моль

Найдем количество вещества CuSO4 и Fe:

n(CuSO4) = масса / молярная масса = 20 г / 159,5 г/моль = 0,125 моль
n(Fe) = масса / молярная масса = 3,2 г / 55,85 г/моль = 0,057 моль

Так как CuSO4 и Fe реагируют в соотношении 1:1, то ограничивающим реагентом будет Fe. Следовательно, весь Fe превратится в Cu.

Найдем массу образовавшейся меди:

Масса Cu = количество вещества молярная масса = 0,057 моль 63,55 г/моль = 3,63 г

Таким образом, при взаимодействии 3,2 г железа с 20 г раствора сульфата меди (II) образуется 3,63 г меди. В итоге Fe будет в избытке.