Вещество, полученное при прокаливании 1,28 г меди в струе кислорода, превратили в хлорид меди (II). Вычислите, какой объем (в мл) 4%-ной соляной кислоты (ρ = 1,02 г/см3) израсходовали и какова масса выделившегося хлорида меди (II).

Решение:

При прокаливании меди в кислороде образуется оксид меди (II):

2Cu + О₂ = 2CuO (1)

При реакции оксида меди (II) с соляной кислотой образуется хлорид меди (II):

СuО + 2НСl = СuСl₂ + H₂O

Молярная масса меди равна 64 г/моль. Вычислим количество вещества меди:

По уравнению реакции (1) из 2 моль меди образуется 2 моль оксида меди (II), значит из 0,02 моль меди образуется 0,02 моль оксида меди (II). По уравнению (2) 1 моль оксида меди (II) реагирует с 2 моль хлороводорода. Пусть 0,02 моль оксида меди (II) реагирует с х моль хлороводорода. Составим пропорцию:

Определим молярную массу хлороводорода:

М(НСl) = 1 +35,5 = 36,5 г/моль.

Вычислим массу хлороводорода:

m(HCl) = ν(HCl) · M(HCl) = 0,04 моль· 36,5 г/моль = 1,46 г.

Вычислим массу 4%-ной соляной кислоты:

Вычислим объем соляной кислоты:

По уравнению реакции (2) из 1 моль оксида меди (II) образуется 1 моль хлорида меди (II), значит из 0,02 моль оксида меди (II) образуется 0,02 моль хлорида меди (II). Определим молярную массу хлорида меди (II):

М(СuСl2) = 64 + 35,5 · 2 = 135 г/моль.

Вычислим массу хлорида меди (II):

m(CuCl2) = ν(CuCl2) · M(CuCl2) = 0,02 моль · 135 г/моль = 2,7 г.

Ответ: израсходовали 35,8 мл соляной кислоты; образовалось 2,7 г хлорида меди (II).