Чтобы решить эту задачу, воспользуемся законом сохранения массы и уравнением химической реакции, которая проходит между оксидом меди (II) (CuO) и коксом (C).
Шаг 1: Напишем уравнение реакции
Реакция между оксидом меди (II) и коксом протекает по следующему уравнению:
[
2 \text{CuO} + \text{C} \rightarrow 2 \text{Cu} + \text{CO}_2
]
Шаг 2: Определим мольное количество меди
Для начала найдем количество вещества меди, образовавшейся в реакции.
Молярная масса меди (Cu) составляет approximately 63.5 г/моль. Если у нас имеется 51.2 г меди, можем рассчитать её количество в молях:
[
n(\text{Cu}) = \frac{m}{M} = \frac{51.2 \text{ г}}{63.5 \text{ г/моль}} \approx 0.806 \text{ моль}
]
Шаг 3: Найдем количество оксида меди (II)
Согласно уравнению реакции, 2 моля CuO реагируют с 1 молем C, образуя 2 моль Cu. Это значит, что количество молей CuO, вступившего в реакцию, будет таким же, как и количество молей Cu, т.е. 0.806 моль CuO.
Теперь определим массу оксида меди, который реагировал. Молярная масса CuO составляет approximately 79.5 г/моль (63.5 г/моль для Cu + 16 г/моль для O).
Расчитаем массу CuO:
[
m(\text{CuO}) = n(\text{CuO}) \times M(\text{CuO}) = 0.806 \text{ моль} \times 79.5 \text{ г/моль} \approx 64.07 \text{ г}
]
Шаг 4: Найдем объем углекислого газа (CO2)
Согласно уравнению реакции, на каждый моль CO2 образуется 1 моль CO2 на 2 моль CuO. Поэтому количество образовавшегося CO2 будет равно количеству Cu, т.е. 0.806 моль CO2.
Используя условие нормальных условий (н.у.), при которых 1 моль газа занимает объем 22.4 л, найдем объем CO2:
[
V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \times 22.4 \text{ л/моль} = 0.806 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 18.06 \text{ л}
]
Ответ
- Масса оксида меди (CuO), вступившего в реакцию: примерно 64.07 грамма.
- Объем выделившегося углекислого газа (CO2) при нормальных условиях: примерно 18.06 литров.
