Какой объем водорода нормальных условий необходим для восстановления меди из 50 г оксида меди (II), в котором содержится 15% примесей?

Химия 9 класс Восстановление металлов и расчеты по химическим реакциям объём водорода восстановление меди оксид меди (II) примеси в оксиде меди химические реакции нормальные условия 50 г оксида меди Новый

Для решения этой задачи нам необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определим массу чистого оксида меди (II)

В задаче указано, что в 50 г оксида меди (II) содержится 15% примесей. Это означает, что 15% от 50 г — это примеси, а оставшаяся часть — это чистый оксид меди (II).

• Масса примесей = 15% от 50 г = 0.15 * 50 г = 7.5 г
• Масса чистого оксида меди (II) = 50 г - 7.5 г = 42.5 г

Шаг 2: Найдем количество вещества оксида меди (II)

Теперь нам нужно определить, сколько молей чистого оксида меди (II) содержится в 42.5 г. Для этого используем молярную массу CuO.

• Молярная масса CuO (медь + кислород) = 63.5 г/моль (медь) + 16 г/моль (кислород) = 79.5 г/моль
• Количество вещества (n) = масса / молярная масса = 42.5 г / 79.5 г/моль ≈ 0.535 моль

Шаг 3: Запишем уравнение реакции восстановления

Восстановление оксида меди (II) водородом происходит по следующему уравнению:

CuO + H2 → Cu + H2O

Согласно уравнению, 1 моль CuO восстанавливается 1 моль H2.

Шаг 4: Найдем необходимое количество водорода

Так как 1 моль CuO требует 1 моль H2, то для 0.535 моль CuO потребуется 0.535 моль H2.

Шаг 5: Переведем количество водорода в объем

При нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Таким образом, объем водорода можно найти следующим образом:

• Объем H2 = количество вещества * объем 1 моля газа = 0.535 моль * 22.4 л/моль ≈ 11.98 л

Ответ

Таким образом, для восстановления меди из 50 г оксида меди (II) с 15% примесей необходимо примерно 12 литров водорода при нормальных условиях.