Чтобы решить эту задачу, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Определим массу чистого оксида меди (CuO)
- У нас есть образец оксида меди весом 640 мг.
- Из этого веса 25% составляют примеси. Это значит, что 75% - это чистый CuO.
- Сначала найдем массу чистого CuO:
- Масса чистого CuO = 640 мг * 0.75 = 480 мг.
Шаг 2: Найдем количество вещества оксида меди (CuO)
- Теперь нам нужно знать молярную массу CuO.
- Молярная масса меди (Cu) ≈ 64 г/моль.
- Молярная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль.
- Следовательно, молярная масса CuO = 64 + 16 = 80 г/моль.
- Теперь переведем массу CuO в граммы: 480 мг = 0.48 г.
- Теперь найдем количество вещества CuO:
- Количество вещества (n) = масса (m) / молярная масса (M).
- n(CuO) = 0.48 г / 80 г/моль = 0.006 моль.
Шаг 3: Определим количество водорода, необходимое для замещения меди
- Реакция замещения меди водородом выглядит следующим образом:
- Из уравнения видно, что 1 моль CuO реагирует с 1 моль H2.
- Следовательно, для 0.006 моль CuO нам нужно 0.006 моль H2.
Шаг 4: Найдем объем водорода при нормальных условиях
- При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра.
- Таким образом, объем водорода (V) можно найти по формуле:
- V = n * 22.4 л/моль.
- V(H2) = 0.006 моль * 22.4 л/моль = 0.1344 л.
Шаг 5: Переведем объем в миллилитры
Ответ: Для замещения всей меди из 640 мг образца оксида меди (с учетом примесей) потребуется примерно 134.4 мл водорода.