Дано:
Масса малахита (Cu(OH)2 • CuCO3) = 7,00 г
Массовая доля HCl в соляной кислоте = 7,30 %
Найти:
Массу соляной кислоты, необходимую для полного растворения малахита.
Решение:
1. Найдем молекулярную массу малахита (Cu(OH)2 • CuCO3):
M(Cu) = 63,55 г/моль
M(O) = 16,00 г/моль
M(H) = 1,01 г/моль
Сначала посчитаем массу компонентов:
- Массa Cu(OH)2:
M(Cu(OH)2) = M(Cu) + 2 * [M(O) + M(H)]
= 63,55 + 2 * (16,00 + 1,01)
= 63,55 + 2 * 17,01
= 63,55 + 34,02
= 97,57 г/моль
- Массa CuCO3:
M(CuCO3) = M(Cu) + M(C) + 3 * M(O)
= 63,55 + 12,01 + 3 * 16,00
= 63,55 + 12,01 + 48,00
= 123,56 г/моль
Теперь найдем общую молекулярную массу малахита:
M(Cu(OH)2 • CuCO3) = M(Cu(OH)2) + M(CuCO3)
= 97,57 + 123,56
= 221,13 г/моль
2. Рассчитаем количество молей малахита в образце:
n(mалахит) = m / M
n(mалахит) = 7,00 г / 221,13 г/моль ≈ 0,0316 моль
3. Уравнение реакции между малахитом и соляной кислотой:
Cu(OH)2 • CuCO3 + 2 HCl → 2 CuCl + H2O + CO2
Из уравнения видно, что 1 моль малахита реагирует с 2 молями HCl. Следовательно, для 0,0316 моль малахита потребуется:
n(HCl) = 2 * n(mалахит)
n(HCl) = 2 * 0,0316 ≈ 0,0632 моль
4. Найдем массу HCl, необходимую для реакции:
M(HCl) = 1,01 + 35,45 = 36,46 г/моль
m(HCl) = n(HCl) * M(HCl)
m(HCl) = 0,0632 моль * 36,46 г/моль ≈ 2,31 г
5. Теперь найдем массу соляной кислоты с учетом ее массовой доли:
m(соляная кислота) = m(HCl) / (массовая доля HCl)
m(соляная кислота) = 2,31 г / (7,30 / 100)
≈ 31,64 г
Ответ:
Для полного растворения образца малахита массой 7,00 г потребуется примерно 31,64 г соляной кислоты с массовой долей хлороводорода 7,30 %.