Номер 4, страница 137 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 29. Медь. Глава VI. Металлы - номер 4, страница 137.

Условие.

4. Вещество, полученное при прокаливании $1.28 \text{ г}$ меди в струе кислорода, превратили в хлорид меди(II). Вычислите, какой объём (в миллилитрах) $4\%$-ной соляной кислоты (плотность $1.02 \text{ г/см}^3$) израсходовали и чему равна масса выделившегося хлорида меди(II).

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{Cu}) = 1,28 \text{ г}$

$\omega(\text{HCl}) = 4\% = 0,04$

$\rho(\text{р-ра HCl}) = 1,02 \text{ г/см³} = 1,02 \text{ г/мл}$

Найти:

$m(\text{CuCl}_2) - ?$

$V(\text{р-ра HCl}) - ?$

Решение:

Сначала напишем уравнения реакций, которые происходят в задаче.

1. Прокаливание меди в струе кислорода приводит к образованию оксида меди(II):

$2\text{Cu} + \text{O}_2 \xrightarrow{t} 2\text{CuO}$

2. Полученный оксид меди(II) реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида меди(II) и воды:

$\text{CuO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CuCl}_2 + \text{H}_2\text{O}$

Теперь проведем вычисления. Сначала найдем количество вещества (моль) меди. Молярная масса меди $M(\text{Cu}) \approx 64 \text{ г/моль}$.

$n(\text{Cu}) = \frac{m(\text{Cu})}{M(\text{Cu})} = \frac{1,28 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 0,02 \text{ моль}$

Исходя из стехиометрии уравнений реакций, мы можем найти количество вещества других соединений.

Из первого уравнения видно, что из 2 моль меди образуется 2 моль оксида меди(II), значит, их количества вещества равны:

$n(\text{CuO}) = n(\text{Cu}) = 0,02 \text{ моль}$

Из второго уравнения видно, что 1 моль оксида меди(II) реагирует с 2 молями соляной кислоты и образует 1 моль хлорида меди(II). Таким образом:

$n(\text{CuCl}_2) = n(\text{CuO}) = 0,02 \text{ моль}$

$n(\text{HCl}) = 2 \cdot n(\text{CuO}) = 2 \cdot 0,02 \text{ моль} = 0,04 \text{ моль}$

Теперь мы можем ответить на вопросы задачи.

чему равна масса выделившегося хлорида меди(II)

Для расчета массы хлорида меди(II) найдем его молярную массу: $M(\text{CuCl}_2) = M(\text{Cu}) + 2 \cdot M(\text{Cl}) = 64 + 2 \cdot 35,5 = 135 \text{ г/моль}$.

Масса хлорида меди(II) равна:

$m(\text{CuCl}_2) = n(\text{CuCl}_2) \cdot M(\text{CuCl}_2) = 0,02 \text{ моль} \cdot 135 \text{ г/моль} = 2,7 \text{ г}$

Ответ: масса выделившегося хлорида меди(II) равна 2,7 г.

какой объём (в миллилитрах) 4%-ной соляной кислоты (плотность 1,02 г/см³) израсходовали

Сначала найдем массу чистой соляной кислоты ($HCl$), которая необходима для реакции. Молярная масса $HCl$: $M(\text{HCl}) = M(\text{H}) + M(\text{Cl}) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$.

$m(\text{HCl}) = n(\text{HCl}) \cdot M(\text{HCl}) = 0,04 \text{ моль} \cdot 36,5 \text{ г/моль} = 1,46 \text{ г}$

Теперь найдем массу 4%-го раствора соляной кислоты, содержащего 1,46 г $HCl$:

$m(\text{р-ра HCl}) = \frac{m(\text{HCl})}{\omega(\text{HCl})} = \frac{1,46 \text{ г}}{0,04} = 36,5 \text{ г}$

Наконец, вычислим объем этого раствора, используя его плотность:

$V(\text{р-ра HCl}) = \frac{m(\text{р-ра HCl})}{\rho(\text{р-ра HCl})} = \frac{36,5 \text{ г}}{1,02 \text{ г/мл}} \approx 35,8 \text{ мл}$

Ответ: израсходовали приблизительно 35,8 мл 4%-ной соляной кислоты.