В реакцию замещения между оксидом меди (II) и алюминием вступил алюминий массой 120 г. Рассчитайте массу оксида алюминия и меди, которые образуются в ходе данной реакции.
Для начала составим уравнение реакции:
CuO + Al → Cu + Al2O3
Расставляем коэффициенты:
3CuO + 2Al → 3Cu + Al2O3
Как видно из уравнения реакции, 2 моль алюминия дают на выходе 1 моль оксида алюминия и 3 моль меди. Таким образом, количество вещества меди будет равно 2/3 количеству алюминия, а количество оксида алюминия — 1/2 количества алюминия.
Схематично можно записать соотношение веществ:
2n (Al) = n (Al2O3) откуда n (Al2O3) = n (Al) / 2
2n (Al) = 3n (Cu) откуда n (Cu) = 2/3 n (Al)
Найдем количество алюминия, вступившего в реакцию:
n (Al) = m (Al) / M (Al)
n (Al) = 120 (г) / 27 (г/моль) = 4,44 (моль)
Теперь мы можем найти количество вещества оксида алюминия и меди:
n (Al2O3) = n (Al) / 2
n (Al2O3) = 4,44 / 2 = 2,22 (моль)
n (Cu) = 2/3 n (Al)
n (Cu) = 2/3 • 4,44 = 2,96 (моль)
Остается лишь найти массу указанных веществ по формуле m = n • M.
m (Al2O3) = n (Al2O3) • M (Al2O3)
M (Al2O3) = 2 • Ar (Al) + 3 • Ar (O) = 2 • 27 + 3 • 16 = 102 (г/моль)
m (Al2O3) = 2,22 • 102 = 226 (г)
m (Cu) = n (Cu) • M (Cu)
m (Cu) = 4,44 • 63,5 = 282 (г)
Ответ: m (Al2O3) = 226 г; m (Cu) = 282 г.
