- Масса соли, образующейся при растворении 12,8 г меди в концентрированной серной кислоте, если массовая доля выхода продукта составляет 80%
A. 12,8 г
B. 25,6 г
C. 64,3 г
D. 17,9 г
E. 16,4 г
При задании необходимо определить массу соли (в данном случае меди сульфата, CuSO₄), которая образуется при растворении 12,8 г меди в концентрированной серной кислоте, если выход продукта составляет 80%.
Начнем с того, что реакция протекает по уравнению:
Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O
Здесь видно, что 1 моль меди дает 1 моль соли CuSO₄.
-
Для начала вычислим число молей меди:
n(Cu) = 12,8 г / 63,55 г/моль ≈ 0,2013 моль -
Так как стехиометрия 1:1, теоретическое число молей соли равно 0,2013 моль. Определим молярную массу CuSO₄:
М(CuSO₄) = 63,55 + 32,06 + 4∙16 = 63,55 + 32,06 + 64 = 159,61 г/моль -
Теоретическая масса соли:
m(тео) = 0,2013 моль × 159,61 г/моль ≈ 32,16 г -
Учитывая массовый выход 80%, фактическая масса соли составит:
m(факт) = 32,16 г × 0,8 ≈ 25,73 г
Таким образом, наиболее близкий вариант ответа – 25,6 г (вариант B).
Разберем каждый предложенный вариант:
A. 12,8 г – это масса меди, а не продукта реакции.
B. 25,6 г – соответствует нашим расчетам с учетом 80%-го выхода.
C. 64,3 г – получается примерно вдвое больше теоретической массы, что неверно.
D. 17,9 г – масса продукта получается ниже рассчитанной с 80%-м выходом.
E. 16,4 г – также заниженное значение.
Верным ответом является вариант B.