Номер 5-134, страница 67 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-134. Вычислите массу цинка, которая потребуется для восстановления 16 г меди из раствора сульфата меди. Вычислите массу сульфата меди, который потребуется для реакции.

Дано:

масса восстановленной меди $m(\text{Cu}) = 16 \text{ г}$

Найти:

массу цинка $m(\text{Zn}) - ?$

массу сульфата меди $m(\text{CuSO}_4) - ?$

Решение:

Цинк, как более активный металл, вытесняет медь из раствора её соли (сульфата меди). Запишем уравнение химической реакции:

$\text{Zn} + \text{CuSO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{Cu}$

Из уравнения реакции видно, что все вещества реагируют и образуются в мольном соотношении 1:1:1:1.

Для проведения расчетов нам понадобятся молярные массы веществ. Используем округленные значения относительных атомных масс:

Молярная масса меди: $M(\text{Cu}) \approx 64 \text{ г/моль}$.

Молярная масса цинка: $M(\text{Zn}) \approx 65 \text{ г/моль}$.

Молярная масса сульфата меди: $M(\text{CuSO}_4) = M(\text{Cu}) + M(\text{S}) + 4 \cdot M(\text{O}) = 64 + 32 + 4 \cdot 16 = 160 \text{ г/моль}$.

Вычислим количество вещества (в молях) меди, которая выделилась в ходе реакции:

$n(\text{Cu}) = \frac{m(\text{Cu})}{M(\text{Cu})} = \frac{16 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}$

Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, количество вещества цинка и сульфата меди, вступивших в реакцию, равно количеству вещества образовавшейся меди:

$n(\text{Zn}) = n(\text{Cu}) = 0.25 \text{ моль}$

$n(\text{CuSO}_4) = n(\text{Cu}) = 0.25 \text{ моль}$

Теперь можно рассчитать массу цинка, которая потребуется для реакции:

$m(\text{Zn}) = n(\text{Zn}) \cdot M(\text{Zn}) = 0.25 \text{ моль} \cdot 65 \text{ г/моль} = 16.25 \text{ г}$

И массу сульфата меди, который потребуется для реакции:

$m(\text{CuSO}_4) = n(\text{CuSO}_4) \cdot M(\text{CuSO}_4) = 0.25 \text{ моль} \cdot 160 \text{ г/моль} = 40 \text{ г}$

Ответ: для восстановления 16 г меди потребуется 16,25 г цинка; масса сульфата меди, который потребуется для реакции, составляет 40 г.