Дано: масса 10%-го раствора сульфата меди(II) = 160 кг, концентрация сульфата меди(II) в растворе = 10%, массовая доля железных опилок не указана.
Найти: масса меди, выделившейся при реакции.
Решение:
1. Начнем с расчета массы меди(II) сульфата в исходном растворе:
Масса сульфата меди(II) = масса раствора * концентрация сульфата меди(II)
= 160 кг * 10% = 16 кг
2. Затем определим мольную массу сульфата меди(II) (CuSO4), которая равна сумме атомных масс меди, серы и кислорода, умноженных на их количество в формуле:
Медь (Cu): 1 атом * 63,5 г/моль = 63,5 г/моль
Сера (S): 1 атом * 32,1 г/моль = 32,1 г/моль
Кислород (O): 4 атома * 16 г/моль = 64 г/моль
Мольная масса CuSO4 = 63,5 г/моль + 32,1 г/моль + 64 г/моль = 159,6 г/моль (округляем до 160 г/моль для удобства)
3. Далее вычислим количество моль сульфата меди(II) в растворе, используя массу, которую мы рассчитали в шаге 1, и мольную массу:
Количество молей CuSO4 = Масса сульфата меди(II) / Мольная масса CuSO4
= 16 кг / 160 г/моль = 0,1 моль
4. Теперь определим уравнение реакции между сульфатом меди(II) и железными опилками, чтобы найти, сколько меди выделится. Предположим, что железные опилки реагируют с сульфатом меди(II) по следующему уравнению:
Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4
Из уравнения видно, что 1 моль сульфата меди(II) образует 1 моль меди.
5. Теперь можем вычислить массу меди, которая выделилась:
Масса меди = Количество молей Cu * Масса одной моли Cu
= 0,1 моль * 63,5 г/моль = 6,35 г
Ответ: При реакции 160 кг 10%-го раствора сульфата меди(II) с железными опилками выделилось примерно 6,35 г меди.