Определите, какая масса меди вступит в реакцию с концентрированной серной кислотой для получения оксида серы (iv) объёмом 3 л (н. если выход оксида серы (iv) составляет 90%.

Хорошо, давайте разберем этот вопрос пошагово!

Вы попросили определить массу меди, которая вступит в реакцию с концентрированной серной кислотой для получения оксида серы (IV) объемом 3 литра (нормальные условия), если выход оксида серы (IV) составляет 90%.

Для начала, давайте составим уравнение реакции между медью и концентрированной серной кислотой:

Cu + H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + H2O

Одна молекула меди реагирует с одной молекулой серной кислоты, образуя одну молекулу сульфата меди (II), одну молекулу диоксида серы и одну молекулу воды.

Теперь давайте рассчитаем, сколько молекул оксида серы (IV) содержится в 3 литрах газа при нормальных условиях. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа (атмосферы), V - объем газа (литры), n - количество вещества (моли), R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/моль·К), T - температура газа (Кельвины).

Поскольку мы знаем объем газа (3 литра), нормальное давление (1 атмосфера) и универсальную газовую постоянную, мы можем использовать эту формулу, чтобы найти количество вещества оксида серы (IV) в молях:

n = (PV) / (RT)

Теперь нам нужно учитывать, что выход оксида серы (IV) составляет 90%. Это значит, что только 90% оксида серы (IV), который реагирует, будет образовываться в реакции. Поэтому нам нужно уменьшить количество вещества оксида серы (IV) в нашем расчете на 90%:

n_оксида_серы = n * 0,9

Теперь нам нужно знать соотношение между оксидом серы (IV) и медью в уравнении реакции. Из уравнения видно, что на одну молекулу меди приходится одна молекула оксида серы (IV). Таким образом, количество вещества меди, реагирующей с оксидом серы (IV), будет таким же, как количество вещества оксида серы (IV):

n_меди = n_оксида_серы

Наконец, нам нужно преобразовать количество вещества меди в массу меди. Для этого нам нужно знать молярную массу меди. Молярная масса меди равна примерно 63,55 г/моль.

Масса меди = n_меди * молярная_масса_меди

Теперь у нас есть все необходимые значения и мы можем рассчитать массу меди, вступающей в реакцию:

Масса меди = (PV) / (RT) * 0,9 * молярная_масса_меди

Чтобы получить конечный числовой ответ, вам понадобятся значения давления и температуры. Также не забудьте записать все единицы корректно (атмосферы для давления, Кельвины для температуры и граммы для массы).

На этом этапе эксперимента я рекомендую проводить расчеты самостоятельно или с помощью калькулятора, чтобы получить конечный числовой ответ.