CuSO4 молекулярная масса соединения 63,5+32+4х16=162,5 это определяется по таблице менделеева. Fe молекулярная масса 55,8 У нас 40 граммов CuSO4. Процентное содержание меди равно отношению молекулярной массы меди к мол. массе сульфата меди =63,5/162,5 = 0.39 или 39%. В граммах у нас меди 0.39х40=15,6 грамма. Это вся медь. В продуктах реакции FeSO4 и Сu мол. масса FeSO4 = 55,8+32+4х16=151,8 мол масса Cu = 63,5 процентное содержание железа в сульфате железа равно отношению мол массы железа к мол массе сульфата железа = 55,8/151,8=0,368 или 36,8% железа у нас всего 12 грамм по условию, значит сульфата может быть не более чем 12/0,368=32,6 грамма. Если вес железа 12 грамм, а вес сульфата железа 32,6 грамм, значит вес SO4 в продуктах реакции 32,6-12=20,6 грамм. Ровно столько SO4 отнимется от исходного сульфата меди и прибавится к железу. Зная, что масса СuSO4 = 40 грамм, а масса всей меди 15,6 грамма, определим вес всего SO4, который есть в сульфате меди. 40-15,6=24,4 грамма. Из этих 24,4 грамма на реакцию с железом израсходовалось 20,6 грамм (это мы вычислили ранее) , значит неизрасходованного кислотного остатка осталось 24,4-20,6=3,8 грамма. Число положительное означает, что железо на реакцию израсходуется всё, а вот часть сульфата меди останется в растворе (ответ на первый вопрос задачи) . зная, что процент меди в сульфате меди = 39% определим какой процент SO4 в сульфате меди. 100%-39%=61% или 0,61. Значит 3,8 грамма кислотного остатка это 61% всего сульфата меди, а масса всего сульфата меди, который остался 3,8/0,61=6,23 грамма. Таким образом, зная массу оставшегося сульфата меди вычтем из неё массу кислотного остатка (непрореагировавшего) и получим массу непрореагировавшей меди 6,23-3,8 = 2,43 грамма. Зная массу всей меди которая у нас в наличии (см. ранее) 15,6 грамма, вычтем из неё массу меди невыделившейся из сульфата меди 2,43 грамма 15,6-2,43=13,17 и получим значение массы меди которая выделилась: ) 13,7 грамм.
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать уравнение реакции между соляной кислотой (HCl) и селикатом натрия (Na2SiO3), а также знать молярные массы данных веществ.
Ответ на данный вопрос можно рассмотреть в два этапа: на первом этапе найдем количество молей кремнивой кислоты, а на втором этапе найдем количество граммов соляной кислоты и селиката натрия.
Количество молей кремнивой кислоты (n(H4SiO4)) можно вычислить по формуле:
n(H4SiO4) = m(H4SiO4) / М(H4SiO4)
где m(H4SiO4) - масса кремнивой кислоты, заданная в условии задачи.
Вставим данные в формулу и найдем n(H4SiO4):
n(H4SiO4) = 27.3 г / 96.21 г/моль
n(H4SiO4) ≈ 0.2836 моль
2. Находим количество граммов соляной кислоты и селиката натрия:
Теперь нам необходимо найти соотношение между количеством молей кремнивой кислоты и количеством молей соляной кислоты и селиката натрия в реакции.
Можно сделать следующие выводы:
- В реакции одна молекула соляной кислоты превращается в одну молекулу кремнивой кислоты.
- Две молекулы соляной кислоты превращаются в две молекулы NaCl.
Таким образом, соотношение между количеством молей кремнивой кислоты (n(H4SiO4)) и количеством молей соляной кислоты (n(HCl)) будет следующим:
n(H4SiO4) = n(HCl)
То есть, количество молей соляной кислоты (n(HCl)) равно 0.2836 моль.
Теперь найдем количество граммов соляной кислоты:
Молярная масса соляной кислоты (HCl) равна:
М(HCl) = 1.01 + 35.45 = 36.46 г/моль
Fe молекулярная масса 55,8
У нас 40 граммов CuSO4. Процентное содержание меди равно отношению молекулярной массы меди к мол. массе сульфата меди =63,5/162,5 = 0.39 или 39%. В граммах у нас меди 0.39х40=15,6 грамма. Это вся медь.
В продуктах реакции FeSO4 и Сu
мол. масса FeSO4 = 55,8+32+4х16=151,8 мол масса Cu = 63,5
процентное содержание железа в сульфате железа равно отношению мол массы железа к мол массе сульфата железа = 55,8/151,8=0,368 или 36,8%
железа у нас всего 12 грамм по условию, значит сульфата может быть не более чем 12/0,368=32,6 грамма.
Если вес железа 12 грамм, а вес сульфата железа 32,6 грамм, значит вес SO4 в продуктах реакции 32,6-12=20,6 грамм.
Ровно столько SO4 отнимется от исходного сульфата меди и прибавится к железу.
Зная, что масса СuSO4 = 40 грамм, а масса всей меди 15,6 грамма, определим вес всего SO4, который есть в сульфате меди. 40-15,6=24,4 грамма.
Из этих 24,4 грамма на реакцию с железом израсходовалось 20,6 грамм (это мы вычислили ранее) , значит неизрасходованного кислотного остатка осталось 24,4-20,6=3,8 грамма. Число положительное означает, что железо на реакцию израсходуется всё, а вот часть сульфата меди останется в растворе (ответ на первый вопрос задачи) .
зная, что процент меди в сульфате меди = 39% определим какой процент SO4 в сульфате меди. 100%-39%=61% или 0,61.
Значит 3,8 грамма кислотного остатка это 61% всего сульфата меди, а масса всего сульфата меди, который остался 3,8/0,61=6,23 грамма.
Таким образом, зная массу оставшегося сульфата меди вычтем из неё массу кислотного остатка (непрореагировавшего) и получим массу непрореагировавшей меди 6,23-3,8 = 2,43 грамма.
Зная массу всей меди которая у нас в наличии (см. ранее) 15,6 грамма, вычтем из неё массу меди невыделившейся из сульфата меди 2,43 грамма 15,6-2,43=13,17 и получим значение массы меди которая выделилась: )
13,7 грамм.
Ответ на данный вопрос можно рассмотреть в два этапа: на первом этапе найдем количество молей кремнивой кислоты, а на втором этапе найдем количество граммов соляной кислоты и селиката натрия.
1. Находим количество молей кремнивой кислоты:
Молярная масса кремнивой кислоты (H4SiO4) равна:
М(H4SiO4) = 28.09 * 4 + 1.01 * 4 + 16.00 * 4 = 96.21 г/моль
Количество молей кремнивой кислоты (n(H4SiO4)) можно вычислить по формуле:
n(H4SiO4) = m(H4SiO4) / М(H4SiO4)
где m(H4SiO4) - масса кремнивой кислоты, заданная в условии задачи.
Вставим данные в формулу и найдем n(H4SiO4):
n(H4SiO4) = 27.3 г / 96.21 г/моль
n(H4SiO4) ≈ 0.2836 моль
2. Находим количество граммов соляной кислоты и селиката натрия:
Теперь нам необходимо найти соотношение между количеством молей кремнивой кислоты и количеством молей соляной кислоты и селиката натрия в реакции.
Исходя из уравнения реакции:
HCl + Na2SiO3 → H4SiO4 + 2NaCl
Можно сделать следующие выводы:
- В реакции одна молекула соляной кислоты превращается в одну молекулу кремнивой кислоты.
- Две молекулы соляной кислоты превращаются в две молекулы NaCl.
Таким образом, соотношение между количеством молей кремнивой кислоты (n(H4SiO4)) и количеством молей соляной кислоты (n(HCl)) будет следующим:
n(H4SiO4) = n(HCl)
То есть, количество молей соляной кислоты (n(HCl)) равно 0.2836 моль.
Теперь найдем количество граммов соляной кислоты:
Молярная масса соляной кислоты (HCl) равна:
М(HCl) = 1.01 + 35.45 = 36.46 г/моль
m(HCl) = n(HCl) * М(HCl)
m(HCl) = 0.2836 моль * 36.46 г/моль
m(HCl) ≈ 10.34 г
Таким образом, для получения 27.3 гр кремнивой кислоты потребуется около 10.34 грамма соляной кислоты.
Аналогично, найдем количество граммов селиката натрия:
Молярная масса селиката натрия (Na2SiO3) равна:
М(Na2SiO3) = 22.99 * 2 + 28.09 + 16.00 * 3 = 122.24 г/моль
m(Na2SiO3) = n(H4SiO4) * М(Na2SiO3)
m(Na2SiO3) = 0.2836 моль * 122.24 г/моль
m(Na2SiO3) ≈ 34.69 г
Таким образом, для получения 27.3 гр кремнивой кислоты потребуется около 34.69 грамма селиката натрия.