Question

Для получения меди руду, содержащую оксид меди(II), обрабатывают избытком серной кислоты. Затем медь из раствора осаждают с помощью железных стружек. Составьте уравнения описанных реакций. Рассчитайте, какую максимальную массу меди можно получить из руды массой 35,5 т, массовая доля оксида меди(II) в которой составляет 86,6 %, а производственные потери — 5,88 %.

Answer 1

дано:  
масса руды = 35,5 т = 35500 кг  
массовая доля CuO = 86,6 % = 0,866  
производственные потери = 5,88 % = 0,0588  

найти:  
максимальная масса меди (Cu)  

уравнения реакций:  
1. Реакция между оксидом меди(II) и серной кислотой:  
CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O  

2. Осаждение меди из раствора с помощью железных стружек:  
CuSO4 + Fe → Cu + FeSO4  

решение:  
1. Находим массу CuO в руде:  
масса CuO = масса руды * массовая доля CuO  
масса CuO = 35500 кг * 0,866 = 30723 кг  

2. Вычисляем количество молей CuO:  
молярная масса CuO = 63,55 (Cu) + 16 (O) = 79,55 г/моль  
число молей CuO = масса CuO / молярная масса CuO  
число молей CuO = 30723 кг / (79,55 г/моль) = 386,24 моль  

3. Из 1 моль CuO получается 1 моль Cu. Значит, количество получаемой меди равно количеству моль CuO.

масса меди = число молей CuO * молярная масса Cu  
масса меди = 386,24 моль * 63,55 г/моль = 24540,67 кг  

4. Учитываем производственные потери:  
максимальная масса меди после потерь = масса меди * (1 - производственные потери)  
максимальная масса меди после потерь = 24540,67 кг * (1 - 0,0588)  
максимальная масса меди после потерь = 24540,67 кг * 0,9412 = 23005,56 кг  

ответ:  
максимальная масса меди составляет примерно 23005,56 кг.