Газонаполненная лампа накаливания изображена на рисунке. Назовите её части.

Ответ к  заданию по физике

Составим уравнение:
CuO+H2 = Cu + H2O
CuO+ H2SO4 = CuSO4+ H2O
Cu+ 2H2SO4= CuSO4+ SO2+ 2H2O
1) n(H2)= 5,04/22,4= 0,225 моль
Так как H2  прореагировал полностью => CuO в избытке => он также реагирует с серной кислотой.
Определим массу меди:
n(H2)= n(Cu)=0,225 моль
m(Cu)=0,225*64=14,4 г. => m(CuO)ост.= 15,6-14,4= 1,2 г.
n(CuO)ост = 1,2/80=0,015 моль
2) Найдём количество моль серной кислоты:
n(h2so4)= 175*0,8/98 = 1,4 моль
n(h2so4)1= 2n(Cu)= 0,45 моль => n(h2so4)2= 1,4 - 0,45= 0,95 моль
Из расчётов следует, что серная кислота в избытке. Считаем n(CuSO4) по недостатку
n(CuSO4)1= n(CuO)= 0,015 моль
n(CuSO4)2= n(Cu)= 0,225 моль
n(CuSO4) общ= 0,015+0,225= 0,24 моль
m(CuSO4)= 0,24*160г/моль= 38,4 г.
3) mр-ра= m(H2SO4)+mтв.ост.-m(SO2)= 175+ 15,6-14,4 = 176,2 г.
n(SO2)=n(Cu)=0,225 моль
m(SO2)= 0,225*64г/моль=14,4 г.
w(CuSO4) = 38,4 * 100%/ 176,2= 21.79%

Дано:
m (Al) = 2.16г
m (Fe2O3) = 6.4г
W1 (CuSO4) = 20% = 0.2
m (CuSO4 • 5H2O) = 25г

Найти:
W2 (CuSO4) - ?

Решение:
2Al + Fe2O3 = Al2O3 + 2Fe
Al2O3 + CuSO4 = реакция не идет
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu

n (Al) = m/M = 2.16 / 27 = 0.08 моль

n (Fe2O3) = m/M = 6.4 / 160 = 0.04 моль

n (Fe) = 2n (Fe2O3) = 2 * 0.04 = 0.08 моль (по уравнению)

m (Fe) = n * M = 0.08 * 56 = 4.48г

n (Al2O3) = n (Fe2O3) = 0.04 моль (по уравнению)

m (Al2O3) = n * M = 0.04 * 102 = 4.08г

M (CuSO4 • 5H2O) = 250 г/моль
M (CuSO4) = 160 г/моль

250г (купороса) - 160г (CuSO4)
25г (купороса) - Хг (CuSO4)
250x = 4000
x = 16г

n (CuSO4) = m/M = 16 / 160 = 0.1 моль

n (Fe) < n (CuSO4) => Fe в недостатке => расчеты по n (Fe)

n (Cu) = n (Fe) = 0.08 моль (по уравнению)

m (Cu) = n * M = 0.08 * 64 = 5.12г

n (CuSO4)прореагировавшего = n (Fe) = 0.08 моль (по уравнению)

n (CuSO4)оставшегося = n (CuSO4) - n (CuSO4)прореагировавшего = 0.1 - 0.08 = 0.02 моль

m (CuSO4)оставшегося = n * M = 0.02 * 160 = 3.2г

m (CuSO4)раствор = m (CuSO4) / W1 (CuSO4) = 16 / 0.2 = 80г

W2 (CuSO4) = m (CuSO4)остаток / (m (CuSO4)раствор + m (Fe) - m (Al2O3) - m (Cu)) = 3.2 / (80 + 4.48 - 4.08 - 5.12) = 0.04 = 4%

Ответ: W2 (CuSO4) = 4%