Một khoáng vật E của copper được tạo ra bằng cách cho dung dịch Cu(NO₃)₂ vào dung dịch Na₂CO₃ khuấy liên tục trong nhiều giờ, thu được chất rắn có màu xanh và khí G không màu thoát ra. Lọc lấy chất rắn...

a) Để xác định công thức của khoáng vật E, ta phân tích các phản ứng xảy ra. 1. Phản ứng giữa Cu(NO₃)₂ và Na₂CO₃ sẽ tạo ra CuCO₃ (màu xanh) và NaNO₃: \[ Cu(NO₃)₂ + Na₂CO₃ \rightarrow CuCO₃ \downarrow + 2 NaNO₃ \] Trong quá trình này, khí G (CO₂) được sinh ra: \[ CuCO₃ \rightarrow CuO + CO₂ \uparrow \] Như vậy, chất rắn màu xanh là CuCO₃. 2. Khi thực hiện phân tích nhiệt với E, ta thu được F (màu đen), chính là CuO. Khối lượng mol của CuCO₃ là: - Cu: 63.5 g/mol - C: 12 g/mol - O₃: 16 g/mol × 3 = 48 g/mol - Tổng: 63.5 + 12 + 48 = 123.5 g/mol Vậy, công thức của khoáng vật E là **CuCO₃**. b) Để tính tỉ lệ khối lượng chất F : khối lượng chất E, ta tính khối lượng của chất F. - Khối lượng của CuO (F): \[ CuO: Cu = 63.5 g/mol, O = 16 g/mol \Rightarrow 63.5 + 16 = 79.5 g/mol \] - 1 mol CuCO₃ tạo ra 1 mol CuO. - Từ 3.76 g CuCO₃ (E): \[ n_{CuCO₃} = \frac{3.76 \text{ g}}{123.5 \text{ g/mol}} = 0.0304 \text{ mol} \] Do đó, khối lượng của CuO là: \[ m_{CuO} = n_{CuO} \times M_{CuO} = 0.0304 \text{ mol} \times 79.5 \text{ g/mol} = 2.417 \text{ g} \] Tỉ lệ khối lượng F : E là: \[ \frac{m_{CuO}}{m_{CuCO₃}} = \frac{2.417 \text{ g}}{3.76 \text{ g}} \approx 0.642 \] c) Để sản xuất 1.8 tấn CuSO₄.5H₂O, ta tính lượng CuSO₄ cần thiết: \[ 1.8 \text{ tấn} = 1800 \text{ kg} \Rightarrow 1800 \text{ kg} \times \frac{1 \text{ mol}}{250 \text{ g}} = 7200 \text{ mol} \] Số mol CuO cần thiết là: - CuO tạo ra CuSO₄: \[ 1 \text{ mol CuO} \rightarrow 1 \text{ mol CuSO₄} \] Vậy số mol CuO cần là 7200 mol. Khối lượng CuO cần: \[ 7200 \text{ mol} \times 79.5 \text{ g/mol} = 571200 \text{ g} = 571.2 \text{ kg} \] Từ E sang CuO cần tính toán với hiệu suất: \[ \text{Khối lượng E cần} = \frac{571.2 \text{ kg}}{0.8} = 714 \text{ kg} \] Như vậy, để sản xuất được 1.8 tấn CuSO₄.5H₂O cần khoảng **714 kg** khoáng vật E.