Объем кислорода для окисления меди и масса оксида
Рассчитайте объем (н. у.) кислорода, который был израсходован в реакции окисления порции меди: а) массой 128 г; б) объемом 57,6 см3 (плотность меди принять равной 9 г/см3). Для обоих случаев вычислите массу оксида меди (II), который образуется в результате реакции.
Дано
а)
`m(Cu) = 128 text{ г}`
б)
`V(Cu) = 57.6 text{ см}^3`
`ρ(Cu) = 9 text{ г/см}^3`
Найти
а)
`V(O_2) = text{ ?}`
`m(CuO) = text{ ?}`
б)
`V(O_2) = text{ ?}`
`m(CuO) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции окисления меди кислородом:
`2Cu + O_2 = 2CuO`
а)
Найдём количество вещества меди:
`n(Cu) = (m(Cu))/(M(Cu)) = 128/64 = 2 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества кислорода в 2 раза меньше количества меди:
`n(O_2) = (n(Cu))/2 = 2/2 = 1 text{ моль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 1*22.4 = 22.4 text{ л}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества оксида меди(II) равно количеству меди:
`n(CuO) = n(Cu) = 2 text{ моль}`
Найдём массу оксида меди(II):
`m(CuO) = n(CuO)*M(CuO) = 2*80 = 160 text{ г}`
б)
Найдём массу меди:
`m(Cu) = ρ(Cu)*V(Cu) = 9*57.6 = 518.4 text{ г}`
Найдём количество вещества меди:
`n(Cu) = (m(Cu))/(M(Cu)) = 518.4/64 = 8.1 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества кислорода в 2 раза меньше количества меди:
`n(O_2) = (n(Cu))/2 = 8.1/2 = 4.05 text{ моль}`
Найдём объём кислорода при н.у.:
`V(O_2) = n(O_2)*V_m = 4.05*22.4 = 90.72 text{ л}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества оксида меди(II) равно количеству меди:
`n(CuO) = n(Cu) = 8.1 text{ моль}`
Найдём массу оксида меди(II):
`m(CuO) = n(CuO)*M(CuO) = 8.1*80 = 648 text{ г}`
Ответ
а)
`V(O_2) = 22.4 text{ л}`
`m(CuO) = 160 text{ г}`
б)
`V(O_2) = 90.72 text{ л}`
`m(CuO) = 648 text{ г}`