При растворении 25 г медного купороса (CuSO4 * 5Н2 О) в воде был получен 20%-ный раствор соли. К этому раствору добавили измельчённую смесь, образовавшуюся в результате прокаливания порошка алюминия массой 2,16 г с оксидом железа(III) массой 6,4 г. Определите массовую долю сульфата меди(II) в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Данную задачу проверяют не автоматически, а вручную.
Ознакомьтесь с критериями оценки, правильным решением и сами себе поставьте оценку от 0 до 4 баллов.
Даже если вы ошиблись в цифровом ответе, можно получить несколько баллов за правильный ход решения.
Форма для оценки находится внизу страницы.
Критерии оценки вопроса
Содержание верного ответа и указания по оцениванию
Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы:
4
Правильно записаны три элемента ответа
3
Правильно записаны два элемента ответа
2
Правильно записан один элемент ответа
1
Все элементы ответа записаны неверно
0
Максимальный балл 4
Подробное решение
Запишем уравнения реакций:
1 ) F e X 2 O X 3 + 2 A l = 2 F e + A l X 2 O X 3 \ce{1) Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3} 1 ) F e X 2 O X 3 + 2 A l = 2 F e + A l X 2 O X 3
2 ) F e + C u S O X 4 = F e S O X 4 + C u ↓ \ce{2) Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu v} 2 ) F e + C u S O X 4 = F e S O X 4 + C u ↓
Приведём необходимые вычисления:
n ( F e X 2 O X 3 ) = 6 , 4 / 160 = 0 , 04 X м о л ь \ce{n(Fe2O3) = 6,4 / 160 = 0,04 _ моль} n ( F e X 2 O X 3 ) = 6 , 4 / 1 6 0 = 0 , 0 4 X м о л ь
n ( A l ) = 2 , 16 / 27 = 0 , 08 X м о л ь \ce{n(Al) = 2,16 / 27 = 0,08 _ моль} n ( A l ) = 2 , 1 6 / 2 7 = 0 , 0 8 X м о л ь
n ( F e ) = n ( A l ) = 0 , 08 X м о л ь ; m ( F e ) = 56 ⋅ 0 , 08 = 4 , 48 X г \ce{n(Fe) = n(Al) = 0,08 _ моль; m(Fe) = 56 * 0,08 = 4,48 _ г} n ( F e ) = n ( A l ) = 0 , 0 8 X м о л ь ; m ( F e ) = 5 6 ⋅ 0 , 0 8 = 4 , 4 8 X г
n ( C u S O X 4 ⋅ 5 H X 2 O ) = 25 / 250 = 0 , 1 X м о л ь \ce{n(CuSO4 * 5H2O) = 25 / 250 = 0,1 _ моль} n ( C u S O X 4 ⋅ 5 H X 2 O ) = 2 5 / 2 5 0 = 0 , 1 X м о л ь
n ( C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = n ( C u S O X 4 ⋅ 5 H X 2 O ) = 0 , 1 X м о л ь \ce{n(CuSO4)_{(исх.)} = n(CuSO4 * 5H2O) = 0,1 _ моль} n ( C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = n ( C u S O X 4 ⋅ 5 H X 2 O ) = 0 , 1 X м о л ь
m ( C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = 0 , 1 ⋅ 160 = 16 X г \ce{m(CuSO4)_{(исх.)} = 0,1 * 160 = 16 _ г} m ( C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = 0 , 1 ⋅ 1 6 0 = 1 6 X г
m ( р − р а C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = 16 / 0 , 2 = 80 X г \ce{m(р-ра CuSO4)_{(исх.)} = 16 / 0,2 = 80 _ г} m ( р − р а C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = 1 6 / 0 , 2 = 8 0 X г
n ( C u S O X 4 ) X ( п р о р е а г . ) = n ( F e ) = 0 , 08 X м о л ь \ce{n(CuSO4)_{(прореаг.)} = n(Fe) = 0,08 _ моль} n ( C u S O X 4 ) X ( п р о р е а г . ) = n ( F e ) = 0 , 0 8 X м о л ь
n ( C u ) = n ( F e ) = 0 , 08 X м о л ь ; m ( C u ) = 0 , 08 ⋅ 64 = 5 , 12 X г \ce{n(Cu)= n(Fe) = 0,08 _ моль; m(Cu) = 0,08 * 64 = 5,12 _ г} n ( C u ) = n ( F e ) = 0 , 0 8 X м о л ь ; m ( C u ) = 0 , 0 8 ⋅ 6 4 = 5 , 1 2 X г
n ( C u S O X 4 ) X ( о с т . ) = 0 , 1 − 0 , 08 = 0 , 02 X м о л ь ; m ( C u S O X 4 ) X ( о с т . ) = 0 , 02 ⋅ 160 = 3 , 2 X г \ce{n(CuSO4)_{(ост.)} = 0,1 - 0,08 = 0,02 _ моль; m(CuSO4)_{(ост.)} = 0,02 * 160 = 3,2 _ г } n ( C u S O X 4 ) X ( о с т . ) = 0 , 1 − 0 , 0 8 = 0 , 0 2 X м о л ь ; m ( C u S O X 4 ) X ( о с т . ) = 0 , 0 2 ⋅ 1 6 0 = 3 , 2 X г
Найдём массовую долю сульфата меди (II) в образовавшемся растворе:
m ( р − р а ) X ( к о н . ) = m ( р − р а C u S O X 4 ) X ( и с х . ) + m ( F e ) − m ( C u ) = 80 + 4 , 48 − 5 , 12 = 79 , 36 X г \ce{m(р-ра)_{(кон.)} = m(р-ра CuSO4)_{(исх.)} + m(Fe) - m(Cu) = 80 + 4,48 - 5,12 = 79,36 _ г } m ( р − р а ) X ( к о н . ) = m ( р − р а C u S O X 4 ) X ( и с х . ) + m ( F e ) − m ( C u ) = 8 0 + 4 , 4 8 − 5 , 1 2 = 7 9 , 3 6 X г
w ( C u S O X 4 ) = 3 , 2 / 79 , 36 = 0 , 04 \ce{w(CuSO4) = 3,2 / 79,36 = 0,04} w ( C u S O X 4 ) = 3 , 2 / 7 9 , 3 6 = 0 , 0 4
Оцените своё решение
Запишем уравнения реакций:
1 ) F e X 2 O X 3 + 2 A l = 2 F e + A l X 2 O X 3 \ce{1) Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3} 1 ) F e X 2 O X 3 + 2 A l = 2 F e + A l X 2 O X 3
2 ) F e + C u S O X 4 = F e S O X 4 + C u ↓ \ce{2) Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu v} 2 ) F e + C u S O X 4 = F e S O X 4 + C u ↓
Приведём необходимые вычисления:
n ( F e X 2 O X 3 ) = 6 , 4 / 160 = 0 , 04 X м о л ь \ce{n(Fe2O3) = 6,4 / 160 = 0,04 _ моль} n ( F e X 2 O X 3 ) = 6 , 4 / 1 6 0 = 0 , 0 4 X м о л ь
n ( A l ) = 2 , 16 / 27 = 0 , 08 X м о л ь \ce{n(Al) = 2,16 / 27 = 0,08 _ моль} n ( A l ) = 2 , 1 6 / 2 7 = 0 , 0 8 X м о л ь
n ( F e ) = n ( A l ) = 0 , 08 X м о л ь ; m ( F e ) = 56 ⋅ 0 , 08 = 4 , 48 X г \ce{n(Fe) = n(Al) = 0,08 _ моль; m(Fe) = 56 * 0,08 = 4,48 _ г} n ( F e ) = n ( A l ) = 0 , 0 8 X м о л ь ; m ( F e ) = 5 6 ⋅ 0 , 0 8 = 4 , 4 8 X г
n ( C u S O X 4 ⋅ 5 H X 2 O ) = 25 / 250 = 0 , 1 X м о л ь \ce{n(CuSO4 * 5H2O) = 25 / 250 = 0,1 _ моль} n ( C u S O X 4 ⋅ 5 H X 2 O ) = 2 5 / 2 5 0 = 0 , 1 X м о л ь
n ( C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = n ( C u S O X 4 ⋅ 5 H X 2 O ) = 0 , 1 X м о л ь \ce{n(CuSO4)_{(исх.)} = n(CuSO4 * 5H2O) = 0,1 _ моль} n ( C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = n ( C u S O X 4 ⋅ 5 H X 2 O ) = 0 , 1 X м о л ь
m ( C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = 0 , 1 ⋅ 160 = 16 X г \ce{m(CuSO4)_{(исх.)} = 0,1 * 160 = 16 _ г} m ( C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = 0 , 1 ⋅ 1 6 0 = 1 6 X г
m ( р − р а C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = 16 / 0 , 2 = 80 X г \ce{m(р-ра CuSO4)_{(исх.)} = 16 / 0,2 = 80 _ г} m ( р − р а C u S O X 4 ) X ( и с х . ) = 1 6 / 0 , 2 = 8 0 X г
n ( C u S O X 4 ) X ( п р о р е а г . ) = n ( F e ) = 0 , 08 X м о л ь \ce{n(CuSO4)_{(прореаг.)} = n(Fe) = 0,08 _ моль} n ( C u S O X 4 ) X ( п р о р е а г . ) = n ( F e ) = 0 , 0 8 X м о л ь
n ( C u ) = n ( F e ) = 0 , 08 X м о л ь ; m ( C u ) = 0 , 08 ⋅ 64 = 5 , 12 X г \ce{n(Cu)= n(Fe) = 0,08 _ моль; m(Cu) = 0,08 * 64 = 5,12 _ г} n ( C u ) = n ( F e ) = 0 , 0 8 X м о л ь ; m ( C u ) = 0 , 0 8 ⋅ 6 4 = 5 , 1 2 X г
n ( C u S O X 4 ) X ( о с т . ) = 0 , 1 − 0 , 08 = 0 , 02 X м о л ь ; m ( C u S O X 4 ) X ( о с т . ) = 0 , 02 ⋅ 160 = 3 , 2 X г \ce{n(CuSO4)_{(ост.)} = 0,1 - 0,08 = 0,02 _ моль; m(CuSO4)_{(ост.)} = 0,02 * 160 = 3,2 _ г } n ( C u S O X 4 ) X ( о с т . ) = 0 , 1 − 0 , 0 8 = 0 , 0 2 X м о л ь ; m ( C u S O X 4 ) X ( о с т . ) = 0 , 0 2 ⋅ 1 6 0 = 3 , 2 X г
Найдём массовую долю сульфата меди (II) в образовавшемся растворе:
m ( р − р а ) X ( к о н . ) = m ( р − р а C u S O X 4 ) X ( и с х . ) + m ( F e ) − m ( C u ) = 80 + 4 , 48 − 5 , 12 = 79 , 36 X г \ce{m(р-ра)_{(кон.)} = m(р-ра CuSO4)_{(исх.)} + m(Fe) - m(Cu) = 80 + 4,48 - 5,12 = 79,36 _ г } m ( р − р а ) X ( к о н . ) = m ( р − р а C u S O X 4 ) X ( и с х . ) + m ( F e ) − m ( C u ) = 8 0 + 4 , 4 8 − 5 , 1 2 = 7 9 , 3 6 X г
w ( C u S O X 4 ) = 3 , 2 / 79 , 36 = 0 , 04 \ce{w(CuSO4) = 3,2 / 79,36 = 0,04} w ( C u S O X 4 ) = 3 , 2 / 7 9 , 3 6 = 0 , 0 4