Задание 34 ЕГЭ по химии · D6DD9A

Запишем уравнение термитной реакции:
2Al+Fe₂O₃→Al₂O₃+2Fe
Рассчитаем количества веществ исходных реагентов:
n(Al)=2,16 г27 г/моль=0,08 моль; n(Fe₂O₃)=6,4 г160 г/моль=0,04 моль
По уравнению реакции для 0,04 моль оксида железа(III) требуется 0,08 моль алюминия. Следовательно, оба вещества прореагировали полностью, а количество образовавшегося железа равно:
n(Fe)=2n(Fe₂O₃)=2·0,04=0,08 моль
Найдём массу безводного сульфата меди(II), содержащегося в 25 г медного купороса:
M(CuSO₄)=160 г/моль; M(CuSO₄·5H₂O)=250 г/моль; m(CuSO₄)=25·160250=16 г
Так как раствор 20%-ный, его масса составляет:
m_р-ра=16 г0,20=80 г
Количество вещества сульфата меди(II) в исходном растворе:
n(CuSO₄)=16 г160 г/моль=0,10 моль
Железо реагирует с сульфатом меди(II):
Fe+CuSO₄→FeSO₄+Cu
Железо взято в количестве 0,08 моль, поэтому оно израсходует 0,08 моль сульфата меди(II). В растворе останется:
n_ост(CuSO₄)=0,10-0,08=0,02 моль; m_ост(CuSO₄)=0,02·160=3,2 г
При реакции в раствор переходит 0,08 моль железа, а 0,08 моль меди выпадает в осадок:
m(Fe)=0,08·56=4,48 г; m(Cu)=0,08·64=5,12 г
Оксид алюминия остаётся в твёрдой фазе и в массу раствора не входит. Масса полученного раствора:
m_р-ра=80+4,48-5,12=79,36 г
Массовая доля сульфата меди(II) в полученном растворе:
ω(CuSO₄)=3,279,36·100%=4,03%