Конечно, давайте разберем данный химический процесс.
Дано:
- Масса сульфата меди(II) (( \text{CuSO}_4 )): 40 г
- Железные опилки (( \text{Fe} ))
Решение:
Запишем уравнение реакции:
[
\text{CuSO}_4 + \text{Fe} \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{Cu}
]
В этом уравнении сульфат меди(II) (( \text{CuSO}_4 )) реагирует с железом (( \text{Fe} )) с образованием сульфата железа(II) (( \text{FeSO}_4 )) и меди (( \text{Cu} )).
Найдем молярную массу веществ:
Молярная масса ( \text{CuSO}_4 ):
[
\text{Cu} = 63.5 \, \text{г/моль}, \, \text{S} = 32 \, \text{г/моль}, \, \text{O} = 16 \, \text{г/моль}
]
[
\text{M}(\text{CuSO}_4) = 63.5 + 32 + 4 \times 16 = 159.5 \, \text{г/моль}
]
Молярная масса ( \text{FeSO}_4 ):
[
\text{Fe} = 55.8 \, \text{г/моль}, \, \text{S} = 32 \, \text{г/моль}, \, \text{O} = 16 \, \text{г/моль}
]
[
\text{M}(\text{FeSO}_4) = 55.8 + 32 + 4 \times 16 = 151.8 \, \text{г/моль}
]
Молярная масса меди (( \text{Cu} )):
[
\text{M}(\text{Cu}) = 63.5 \, \text{г/моль}
]
Найдем количество вещества ( \text{CuSO}_4 ):
[
n(\text{CuSO}_4) = \frac{m(\text{CuSO}_4)}{M(\text{CuSO}_4)} = \frac{40 \, \text{г}}{159.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.251 \, \text{моль}
]
Определим количество вещества продуктов реакции:
Из стехиометрии уравнения реакции видно, что 1 моль ( \text{CuSO}_4 ) реагирует с 1 моль ( \text{Fe} ), образуя 1 моль ( \text{FeSO}_4 ) и 1 моль ( \text{Cu} ).
Значит, количество вещества ( \text{FeSO}_4 ) и ( \text{Cu} ) будет также 0.251 моль.
Найдем массу ( \text{FeSO}_4 ):
[
m(\text{FeSO}_4) = n(\text{FeSO}_4) \times M(\text{FeSO}_4) = 0.251 \, \text{моль} \times 151.8 \, \text{г/моль} \approx 38.1 \, \text{г}
]
Найдем массу меди (( \text{Cu} )):
[
m(\text{Cu}) = n(\text{Cu}) \times M(\text{Cu}) = 0.251 \, \text{моль} \times 63.5 \, \text{г/моль} \approx 15.9 \, \text{г}
]
Ответ:
В результате реакции образуются сульфат железа(II) (( \text{FeSO}_4 )) и медь (( \text{Cu} )). Масса ( \text{FeSO}_4 ) составляет приблизительно 38.1 г, а масса меди — 15.9 г.