Краткое пояснение:
Для решения задачи необходимо записать уравнение реакции между оксидом меди (II) и соляной кислотой, рассчитать молярную массу оксида меди (II) и соляной кислоты, затем определить количество вещества оксида меди (II) и, исходя из стехиометрии реакции, найти необходимое количество вещества соляной кислоты. Наконец, рассчитываем массу 25%-ного раствора соляной кислоты.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Записываем уравнение реакции между оксидом меди (II) (CuO) и соляной кислотой (HCl):
\( \text{CuO} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CuCl₂} + \text{H₂O} \) - Шаг 2: Определяем молярные массы реагентов.
Молярная масса CuO: \( M(\text{CuO}) = 63.5 + 16.0 = 79.5 \text{ г/моль} \)
Молярная масса HCl: \( M(\text{HCl}) = 1.0 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль} \) - Шаг 3: Рассчитываем количество вещества оксида меди (II) (CuO).
\( n(\text{CuO}) = \frac{m(\text{CuO})}{M(\text{CuO})} = \frac{20 \text{ г}}{79.5 \text{ г/моль}} \approx 0.2516 \text{ моль} \) - Шаг 4: По уравнению реакции определяем количество вещества соляной кислоты (HCl), необходимое для реакции. Из уравнения видно, что на 1 моль CuO требуется 2 моль HCl.
\( n(\text{HCl}) = 2 \times n(\text{CuO}) = 2 \times 0.2516 \text{ моль} \approx 0.5032 \text{ моль} \) - Шаг 5: Рассчитываем массу соляной кислоты (HCl), необходимую для реакции.
\( m(\text{HCl}) = n(\text{HCl}) \times M(\text{HCl}) = 0.5032 \text{ моль} \times 36.5 \text{ г/моль} \approx 18.37 \text{ г} \) - Шаг 6: Определяем массу 25%-ного раствора соляной кислоты. Так как 18.37 г HCl составляют 25% от массы раствора, то масса раствора будет:
Масса раствора HCl = \( \frac{m(\text{HCl})}{\omega(\text{HCl})} = \frac{18.37 \text{ г}}{0.25} \approx 73.48 \text{ г} \)
Ответ: 73.5 г