При нагревании оксида меди (2) с коксом (C) получили медь массой 51,2 грамма. Рассчитайте массу оксида меди/ вступившего в реакцию, и объём выделившегося при этом углекислого газа…
При нагревании оксида меди (2) с коксом (C) получили медь массой 51,2 грамма. Рассчитайте массу оксида меди/ вступившего в реакцию, и объём выделившегося при этом углекислого газа (н.у.).
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения массы и химические уравнения.
Шаг 1: Напишем уравнение реакции.
Когда оксид меди (CuO) реагирует с коксом (C), происходит восстановление меди и образуется углекислый газ (CO₂). Уравнение реакции можно записать так:
\[ \text{2CuO} + \text{C} \rightarrow \text{2Cu} + \text{CO}_2 \]
Шаг 2: Определим моли меди, полученной в результате реакции.
Масса меди, полученной в результате реакции, составляет 51,2 грамма. Молярная масса меди (Cu) примерно равна 63,5 г/моль.
Чтобы найти количество молей меди, используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество молей,
- \( m \) — масса в граммах,
- \( M \) — молярная масса в граммах на моль.
Подставим известные значения:
\[ n_{\text{Cu}} = \frac{51,2 \text{ г}}{63,5 \text{ г/моль}} \approx 0,807 \text{ моль} \]
Шаг 3: На основе уравнения реакции найдем, сколько моли CuO вошло в реакцию.
Согласно уравнению реакции, на 2 моли CuO получается 2 моли меди. Это значит, что количество молей CuO, участвовавших в реакции, равняется количеству молей полученной меди:
\[ n_{\text{CuO}} = n_{\text{Cu}} = 0,807 \text{ моль} \]
Шаг 4: Рассчитаем массу CuO, вступившего в реакцию.
Молярная масса оксида меди (CuO) составляет примерно:
- Молярная масса Cu = 63,5 г/моль
- Молярная масса O = 16 г/моль
Итак, молярная масса CuO:
\[ M_{\text{CuO}} = 63,5 + 16 = 79,5 \text{ г/моль} \]
Теперь рассчитаем массу оксида меди:
\[ m_{\text{CuO}} = n_{\text{CuO}} \cdot M_{\text{CuO}} \]
\[ m_{\text{CuO}} = 0,807 \text{ моль} \cdot 79,5 \text{ г/моль} \approx 64,2 \text{ г} \]
Шаг 5: Рассчитаем объем углекислого газа (CO₂), выделившегося в результате реакции.
Согласно уравнению реакции, 1 моль углекислого газа образуется из 1 моля углерода. Мы видим, что из 2 моль CuO (или 2 моль Cu) образуется 1 моль CO₂. Таким образом, количество молей CO₂ будет равно 0,4035 моль, поскольку на 0,807 моль меди, согласно уравнению, образуется 0,4035 моль CO₂.
Чтобы рассчитать объем углекислого газа при нормальных условиях (н.у.), мы используем, что 1 моль газа занимает 22,4 литра:
\[ V_{\text{CO}_2} = n_{\text{CO}_2} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \]
\[ V_{\text{CO}_2} = 0,4035 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 9,03 \text{ л} \]
Итак, резюмируем:
- Масса оксида меди, вступившего в реакцию: 64,2 грамма.
- Объем выделившегося углекислого газа (н.у.): 9,03 литра.
