Рассчитайте массу меди, которая образуется из ее оксида массой 32 г, в результате восстановления аммиаком, если исходный оксид содержит 9% примесей
Для решения этой задачи нам нужно сначала определить, сколько чистого оксида меди находится в образце массой 32 г, а затем, зная состав оксида, рассчитать массу меди, которая образуется в результате восстановления.
1. **Определение массы чистого оксида меди**:
Если исходный оксид содержит 9% примесей, это значит, что 91% массы являются чистым оксидом меди. Мы можем рассчитать массу чистого оксида следующим образом:
\[
\text{масса Чистого Оксида} = 32 \, \text{г} \times (1 - 0,09) = 32 \, \text{г} \times 0,91 = 29,12 \, \text{г}
\]
2. **Определение состава оксида меди**:
Предположим, что используемый оксид меди – это оксид меди(I) (Cu₂O) или оксид меди(II) (CuO). Обычно в таких задачах используется CuO, так как его легче восстановить аммиаком. Оксид меди(II) имеет формулу CuO, где на 1 моль меди (63,5 г) приходится 16 г кислорода (поэтому молекулярная масса CuO = 79,5 г/моль).
3. **Расчет количества оксида меди**:
Мы определим, сколько молей CuO содержится в 29,12 г:
\[
n = \frac{\text{масса CuO}}{\text{молярная масса CuO}} = \frac{29,12 \, \text{г}}{79,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,366 \, \text{моль}
\]
4. **Проведение реакции восстановления**:
Процесс восстановления CuO аммиаком выглядит так:
\[
3 \, \text{CuO} + 2 \, \text{NH}_3 \rightarrow 3 \, \text{Cu} + 3 \, \text{H}_2O + N_2
\]
Из уравнения видно, что на 3 моль CuO получается 3 моль Cu. Следовательно, количество меди, получаемое из 0,366 моль CuO, будет равным:
\[
n_{\text{Cu}} = n_{\text{CuO}} = 0,366 \, \text{моль}
\]
5. **Расчет массы меди**:
Умножим молекулярную массу меди (63,5 г/моль) на количество получаемой меди:
\[
\text{масса Cu} = n_{\text{Cu}} \times 63,5 \, \text{г/моль} = 0,366 \, \text{моль} \times 63,5 \, \text{г/моль} \approx 23,25 \, \text{г}
\]
Таким образом, масса меди, образующаяся из оксида массой 32 г с 9% примесей, составляет примерно **23,25 г**.
