Какой объем водорода (н.у.) необходим для восстановления меди из 40 г оксида меди (11), содержащего 25% примесей?
Для решения задачи необходимо определить количество меди, содержащейся в 40 г оксида меди (CuO) и вычислить количество водорода (H2), необходимое для ее восстановления.
Найдите массу меди (Cu) в оксиде меди (CuO). Массовая доля меди в оксиде меди (CuO) составляет 75% (100% - 25% примесей). Масса меди в оксиде меди (CuO) = 40 г × 0.75 = 30 г.
Определите количество водорода (H2), необходимого для восстановления меди (Cu). Уравнение реакции восстановления оксида меди водородом выглядит следующим образом: CuO + H2 → Cu + H2O
Согласно уравнению, на одну молекулу оксида меди требуется одна молекула водорода. Молярная масса меди (Cu) равна 63.55 г/моль, а молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль.
Количество молекул меди: n(Cu) = масса меди (г) / молярная масса меди (г/моль) n(Cu) = 30 г / 63.55 г/моль ≈ 0.4725 моль
Так как на одну молекулу оксида меди требуется одна молекула водорода, количество молекул водорода (H2) будет таким же: n(H2) ≈ 0.4725 моль.
Объем водорода (н.у.), необходимый для восстановления меди, зависит от условий, но можно использовать соотношение 1 моль газа при нормальных условиях (н.у.) занимает объем 22.4 литра.
Таким образом, объем водорода (н.у.), необходимый для восстановления данного количества меди, составит: Объем водорода (н.у.) ≈ n(H2) × 22.4 л/моль
Подставляя значения: Объем водорода (н.у.) ≈ 0.4725 моль × 22.4 л/моль ≈ 10.5736 л
Поэтому, для восстановления меди из 40 г оксида меди (CuO), содержащего 25% примесей, необходим объем водорода (н.у.) примерно равный 10.5736 л.
