Решение:
- Рассчитаем массу чистой соляной кислоты (HCl) в растворе:
Масса раствора HCl = 100 г.
Массовая доля HCl = 20% = 0.20.
Масса HCl = Масса раствора × Массовая доля = \( 100 \text{ г} \times 0.20 = 20 \text{ г} \). - Найдем молярную массу HCl:
M(HCl) = M(H) + M(Cl) = \( 1.008 \text{ г/моль} + 35.45 \text{ г/моль} \approx 36.46 \text{ г/моль} \). - Найдем количество вещества HCl (n(HCl)):
n(HCl) = Масса HCl / M(HCl) = \( 20 \text{ г} / 36.46 \text{ г/моль} \approx 0.5485 \text{ моль} \). - Напишем уравнение реакции между оксидом меди(II) (CuO) и соляной кислотой (HCl):
\( \text{CuO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CuCl}_2 + \text{H}_2\text{O} \) - По уравнению реакции определим соотношение веществ:
Из уравнения видно, что 1 моль CuO реагирует с 2 молями HCl.
Следовательно, для реакции с 0.5485 моль HCl потребуется в два раза меньше CuO:
n(CuO) = n(HCl) / 2 = \( 0.5485 \text{ моль} / 2 \approx 0.2743 \text{ моль} \). - Найдем молярную массу CuO:
M(CuO) = M(Cu) + M(O) = \( 63.55 \text{ г/моль} + 16.00 \text{ г/моль} \approx 79.55 \text{ г/моль} \). - Рассчитаем массу CuO:
Масса CuO = n(CuO) × M(CuO) = \( 0.2743 \text{ моль} \times 79.55 \text{ г/моль} \approx 21.82 \text{ г} \).
Ответ: Для реакции потребуется приблизительно 21.82 г оксида меди(II).