Номер 7, страница 49 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

7. Железную пластинку погрузили в раствор сульфата меди(II), в результате чего её масса увеличилась на 1,3 г. Рассчитайте массу меди, выделившейся на пластинке.

Дано:

Увеличение массы железной пластинки $\Delta m = 1.3$ г.

Найти:

Массу выделившейся меди $m(Cu)$ - ?

Решение:

Когда железную пластинку погружают в раствор сульфата меди(II), происходит реакция замещения. Железо, как более активный металл, вытесняет медь из её соли. Атомы железа с пластинки переходят в раствор в виде ионов $Fe^{2+}$, а ионы меди $Cu^{2+}$ из раствора осаждаются на пластинке в виде металлической меди.

Уравнение химической реакции выглядит следующим образом:

$Fe + CuSO_4 \rightarrow FeSO_4 + Cu$

Из уравнения реакции видно, что 1 моль железа реагирует с 1 молем сульфата меди, в результате чего образуется 1 моль сульфата железа(II) и 1 моль меди.

Для расчетов нам понадобятся молярные массы железа и меди (округлим до целых значений, как это принято в школьном курсе):

$M(Fe) \approx 56$ г/моль

$M(Cu) \approx 64$ г/моль

Пусть количество вещества прореагировавшего железа равно $x$ моль. Тогда масса железа, ушедшего с пластинки в раствор, составляет:

$m(Fe)_{прореаг.} = \nu(Fe) \cdot M(Fe) = 56x$ г

Согласно стехиометрии реакции (соотношение 1:1), количество вещества выделившейся меди также равно $x$ моль. Тогда масса меди, осевшей на пластинке, равна:

$m(Cu)_{выдел.} = \nu(Cu) \cdot M(Cu) = 64x$ г

Увеличение массы пластинки ($\Delta m$) — это разница между массой осевшей меди и массой растворившегося железа:

$\Delta m = m(Cu)_{выдел.} - m(Fe)_{прореаг.}$

Подставим известные и выраженные значения в эту формулу:

$1.3 \text{ г} = 64x - 56x$

$1.3 = 8x$

Теперь найдем значение $x$:

$x = \frac{1.3}{8} = 0.1625$ моль

Зная количество вещества выделившейся меди ($x$), мы можем рассчитать её массу:

$m(Cu) = 0.1625 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 10.4$ г

Ответ: масса меди, выделившейся на пластинке, составляет 10,4 г.