Решить ! при растворении 37,5 г медного купороса (cuso4  · 5h2o) в воде был получен 15%-ный раствор соли. к этому раствору добавили измельчённую смесь, образовавшуюся в результате поджигания смеси порошка алюминия массой 4,32 г с железной окалиной массой 13,92 г. определите массовые доли веществ в полученном растворе.в ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии , и все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых величин).​

Добрый день! Давайте разберемся с этой задачей.

У нас есть две части этой задачи: первая - растворение медного купороса, и вторая - добавление смеси порошка алюминия с железной окалиной. Давайте сначала решим первую часть задачи.

1. Растворение медного купороса:
Молекулярная масса медного купороса (CuSO4 · 5H2O) можно вычислить, зная молекулярные массы каждого элемента в составе соли:
Молекулярная масса CuSO4 = масса меди (63,5 г/моль) + масса серы (32,1 г/моль) + 4 * масса кислорода (16 г/моль) = 63,5 + 32,1 + 4 * 16 = 159,5 г/моль
Молекулярная масса 5H2O = масса водорода (1 г/моль) * 2 * 5 + масса кислорода (16 г/моль) * 5 = 10 + 80 = 90 г/моль
Молекулярная масса CuSO4 · 5H2O = масса CuSO4 + масса 5H2O = 159,5 + 90 = 249,5 г/моль

Рассчитываем количество вещества медного купороса:
Количество вещества = масса / молекулярная масса = 37,5 г / 249,5 г/моль = 0,15 моль

Теперь посмотрим на вторую часть задачи - добавление смеси порошка алюминия с железной окалиной.

2. Реакция алюминия с железной окалиной:
Сначала установим, какие реакции происходят при сгорании порошка алюминия. Массовые доли алюминия и железной окалины в смеси составляют соответственно:
Массовая доля алюминия = масса алюминия / (масса алюминия + масса железной окалины) = 4,32 г / (4,32 г + 13,92 г) ≈ 0,237
Массовая доля железной окалины = масса железной окалины / (масса алюминия + масса железной окалины) = 13,92 г / (4,32 г + 13,92 г) ≈ 0,763

Теперь посмотрим на реакции при сгорании алюминия:
4Al + 3O2 -> 2Al2O3 (окисление алюминия)
Fe2O3 + 2Al -> 2Fe + Al2O3 (взаимодействие алюминия с железной окалиной)
Al + CuSO4 -> Al2(SO4)3 + Cu (реакция алюминия с медным купоросом)

Мы видим, что реакцией алюминия с медным купоросом образуется соединение алюминия с серной кислотой (Al2(SO4)3) и медь (Cu).

Теперь рассчитаем количество вещества второй реагента, добавленного к полученному раствору медного купороса. Молекулярная масса железной окалины (Fe2O3) равна массе железа (55,8 г/моль) + 3 * масса кислорода (16 г/моль) = 55,8 + 48 = 103,8 г/моль.

Количество вещества железной окалины = масса / молекулярная масса = 13,92 г / 103,8 г/моль ≈ 0,134 моля.

Теперь можем рассчитать количество вещества медного купороса после добавления железной окалины. Сначала найдем количество моль медного купороса, которое было в растворе до его добавления:
Изначальное количество вещества CuSO4 = начальное количество вещества медного купороса = 0,15 моль

После добавления железной окалины произошла реакция, в результате которой образовались новые вещества. Реагенты, участвующие в реакции, были алюминий (Al) и медный купорос (CuSO4), а продуктами реакции стали соединение алюминия с серной кислотой (Al2(SO4)3) и медь (Cu). Реакция алюминия с медным купоросом происходит в соотношении 1:1, поэтому количество моль продуктов реакции будет равно количеству моль алюминия (0,134 моль).

Итак, после реакции количество моль медного купороса будет равно начальному количеству моль минус количество моль алюминия:
Количество вещества CuSO4 после реакции = начальное количество вещества CuSO4 - количество вещества Al = 0,15 моль - 0,134 моль = 0,016 моль.

Теперь мы знаем количество моль CuSO4 после реакции и его начальную массу (37,5 г), чтобы рассчитать массовую долю медного купороса в растворе.

Массовая доля медного купороса = (масса CuSO4 после реакции / масса раствора) * 100
Масса CuSO4 после реакции = количество вещества CuSO4 после реакции * молекулярная масса CuSO4 = 0,016 моль * 159,5 г/моль = 2,552 г
Масса раствора = масса CuSO4 + масса воды = 2,552 г + 37,5 г = 40,052 г

Массовая доля медного купороса = (2,552 г / 40,052 г) * 100 ≈ 6,37%

Аналогично, мы можем рассчитать массовую долю меди в растворе.

Массовая доля меди = (масса Cu / масса раствора) * 100
Масса Cu = количество вещества Cu * молекулярная масса Cu = 0,134 моль * 63,5 г/моль = 8,509 г

Массовая доля меди = (8,509 г / 40,052 г) * 100 ≈ 21,26%

Вот и ответы на задачу! Массовая доля медного купороса в полученном растворе составляет около 6,37%, а массовая доля меди - около 21,26%.

Надеюсь, мой ответ был понятен и полезен для вас! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.