Номер 9, страница 85 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

9. Железную пластинку погрузили в раствор сульфата меди(II). Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 0,4 г. Вычислите массу меди, выделившейся на пластинке.

Дано:

Найти:

Решение:

При погружении железной пластинки в раствор сульфата меди(II) происходит реакция замещения, так как железо является более активным металлом, чем медь. Уравнение химической реакции выглядит следующим образом:

$Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$

Из уравнения реакции видно, что на каждый 1 моль атомов железа, который растворяется (переходит в раствор в виде ионов $Fe^{2+}$), на пластинке осаждается 1 моль атомов меди.

Увеличение массы пластинки происходит потому, что молярная масса меди больше молярной массы железа.

Вычислим молярные массы железа и меди:

$M(Fe) = 56$ г/моль

$M(Cu) = 64$ г/моль

Пусть в реакцию вступило $x$ моль железа. Тогда масса растворившегося железа равна:

$m(Fe) = n(Fe) \cdot M(Fe) = x \cdot 56$ (г)

Согласно уравнению реакции, при этом выделится $x$ моль меди. Масса выделившейся меди равна:

$m(Cu) = n(Cu) \cdot M(Cu) = x \cdot 64$ (г)

Изменение массы пластинки ($Δm$) — это разница между массой выделившейся меди и массой растворившегося железа:

$Δm = m(Cu) - m(Fe)$

Подставим известные значения и выражения в формулу:

$0,4 = 64x - 56x$

$0,4 = 8x$

Отсюда находим количество вещества $x$:

$x = \frac{0,4}{8} = 0,05$ моль

Это количество вещества меди ($n(Cu)$), которая выделилась на пластинке. Теперь можем вычислить ее массу:

$m(Cu) = n(Cu) \cdot M(Cu) = 0,05 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 3,2$ г

Ответ: масса выделившейся меди составляет 3,2 г.