дано:
Масса основного карбоната меди (CuCO3 * Cu(OH)2) = 6.66 г
найти:
Массу алюминия (Al), необходимую для взаимодействия с разбавленной серной кислотой (H2SO4)
решение:
1. Найдем количество вещества основного карбоната меди:
Сначала найдем молярную массу основного карбоната меди. Предположим, что формула CuCO3 * Cu(OH)2 может быть представлена как Cu2CO3(OH)2.
Молярная масса CuCO3 ≈ 63.55 + 12.01 + (3 * 16.00) = 123.56 г/моль
Молярная масса Cu(OH)2 ≈ 63.55 + (2 * 1.01) + (2 * 16.00) = 97.57 г/моль
Таким образом, молярная масса основного карбоната меди ≈ 2 * 63.55 + 12.01 + 2 * 1.01 + 2 * 16.00 = 139.17 г/моль
Количество вещества основного карбоната меди:
n(CuCO3 * Cu(OH)2) = масса / молярная масса = 6.66 г / 139.17 г/моль ≈ 0.0478 моль
2. Определим количество вещества оксида меди (CuO):
Из реакции разложения основного карбоната меди получается оксид меди (II):
CuCO3 * Cu(OH)2 → 2CuO + CO2 + H2O
Соотношение 1:2 значит, что для 1 моль основного карбоната меди выделяется 2 моль оксида меди.
Таким образом, количество CuO будет:
n(CuO) = 2 * n(CuCO3 * Cu(OH)2) = 2 * 0.0478 моль = 0.0956 моль
3. Найдем массу оксида меди:
Молярная масса CuO ≈ 63.55 + 16.00 = 79.55 г/моль
Масса CuO = n * M = 0.0956 моль * 79.55 г/моль ≈ 7.60 г
4. Теперь определим количество водорода (H2), который потребуется для восстановления CuO до меди:
CuO + H2 → Cu + H2O
Из уравнения видно, что 1 моль CuO восстанавливается 1 моль H2. Следовательно, количество H2 равно количеству CuO:
n(H2) = n(CuO) = 0.0956 моль
5. Теперь найдем массу алюминия, необходимую для получения этого количества водорода:
2Al + 6H2SO4 → 2Al2(SO4)3 + 3H2
Согласно уравнению, 2 моль Al дают 3 моль H2, следовательно:
n(Al) = (2/3) * n(H2) = (2/3) * 0.0956 моль ≈ 0.0637 моль
6. Найдем массу алюминия:
Молярная масса Al ≈ 26.98 г/моль
масса Al = n * M = 0.0637 моль * 26.98 г/моль ≈ 1.72 г
ответ:
Для взаимодействия с разбавленной серной кислотой необходимо взять примерно 1.72 г алюминия.