дано:
- масса оксида меди (II), CuO = 40 г
- объем газа (SO2) при нормальных условиях = 6,72 л
- выход во второй реакции = 75%
найти:
- выход продукта реакции в первой реакции
решение:
1. Найдем молекулярную массу оксида меди (II) (CuO):
Молекулярная масса CuO = 63,5 г/моль (Cu) + 16 г/моль (O) = 79,5 г/моль
2. Рассчитаем количество молей оксида меди (II):
Количество молей CuO = 40 г / 79,5 г/моль ≈ 0,504 моль
3. Запишем уравнение реакции восстановления оксида меди (II) водородом:
CuO + H2 → Cu + H2O
Согласно уравнению, 1 моль CuO дает 1 моль Cu. Следовательно, 0,504 моль CuO даст 0,504 моль Cu.
4. Определим массу меди (Cu) из 0,504 моль:
Молекулярная масса Cu = 63,5 г/моль
Масса Cu = 0,504 моль × 63,5 г/моль = 32,0 г
5. При растворении меди в концентрированной серной кислоте происходит следующая реакция:
Cu + 2 H2SO4 → CuSO4 + 2 H2O + SO2
Здесь 1 моль Cu дает 1 моль SO2. Следовательно, 0,504 моль Cu даст 0,504 моль SO2.
6. Найдем объем SO2 при нормальных условиях (1 моль газа = 22,4 л):
Объем SO2 = 0,504 моль × 22,4 л/моль = 11,3 л
Учитывая, что получено 6,72 л SO2 при выходе 75%, найдем теоретическое количество SO2:
Теоретический объем SO2 = 6,72 л / 0,75 = 8,96 л
Переведем этот объем в моли:
Теоретическое количество моль SO2 = 8,96 л / 22,4 л/моль = 0,4 моль
Это количество SO2 соответствует 0,4 моль меди. Найдем массу меди:
Масса меди = 0,4 моль × 63,5 г/моль = 25,4 г
7. Выход меди в первой реакции:
Реальный выход = (32,0 г / 25,4 г) × 100% = 125%
ответ:
- Выход продукта реакции в первой реакции составляет 25%.