Question

Образец технической меди содержит примесь оксида меди 1 определите массовую долю примеси в образце,если известно что при нагревании 150 г технической меди в атмосфере водорода обьем газа уменьшился на 44,8 мл(н.у)?

Answer 1

Ответ:

Массовая доля примеси в образце равна 0,19%.

Объяснение:

Образец технической меди содержит примесь оксида меди (I). Определите массовую долю примеси в образце, если известно, что при нагревании 150 г технической меди в атмосфере водорода объем газа уменьшился на 44,8 мл (н.у)?

Дано:

V(H₂) = 44,8 мл = 0,0448 л (н.у);

m(меди тех.) = 150 г.

Найти: ω(Cu₂O).

Решение.

1) Медь не реагирует с водородом.

При температуре выше 250°С оксид меди (I) взаимодействует с водородом с образованием меди и воды.

Cu₂O + H₂ → 2Cu + H₂O

2) Найдем количество вещества оксида меди (I), вступившего в реакцию.

Количество вещества водорода, вступившего в реакцию:

$\displaystyle n=\frac{V(H_{2})}{V_{A}} = \frac{0,0448}{22,4} =0,002$ (моль).

По уравнению реакции отношение количеств веществ оксида меди (I) и водорода:

n(Cu₂O) : n(H₂) = 1 : 1.

В реакцию вступило 0,002 моль оксида меди (I).

3) Найдем массу оксида меди (I), вступившего в реакцию.

m = n·M;

M(Cu₂O) = 2·64 + 16 = 128 + 16 = 144 г/моль.

m(Cu₂O) = 0,002 моль · 144 г/моль = 0,288 г.

4) Массовая доля примеси в смеси равна отношению массы примеси к массе смеси, выражается в долях или процентах.

$\displaystyle \omega (Cu_{2}O) =\frac{m(Cu_{2}O)}{m(Cu,mex.)} \cdot100\5 = \frac{0,288}{150} \cdot100\% = \\\\\\=0,00192\cdot100\% = 0,192\%$

Массовая доля примеси в образце составляет 0,19%.

#SPJ3

Answer 2

Для определения массовой доли примеси оксида меди в образце технической меди можно использовать информацию об изменении объема газа при нагревании образца в атмосфере водорода.

Известно, что при нагревании 150 г технической меди в атмосфере водорода объем газа уменьшился на 44,8 мл (нормальных условиях).

Перед реакцией образец содержал примесь оксида меди. При реакции оксид меди превращается в медь и воду, то есть:

\[\text{CuO} \rightarrow \text{Cu} + \text{O}_2\]

Масса меди в образце остается неизменной, так как она не участвует в химической реакции. Объем уменьшился из-за выделения кислорода из оксида меди.

Так как 1 моль газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) занимает 22,4 литра, 44,8 мл газа при нормальных условиях составляют \(\frac{44,8}{1000}\) литра.

Объем кислорода, выделенного при реакции, можно выразить как отношение молей кислорода к его молекулярному объему при нормальных условиях.

Молярная масса \( \text{CuO} = \text{масса меди} + \text{масса кислорода} = \text{масса меди} + 16 \, \text{г/моль}\)

Исходя из уравнения реакции, видно, что 1 моль \( \text{CuO} \) выделяет 1 моль \( \text{O}_2 \). Таким образом, 1 моль \( \text{CuO} \) при нагревании даст 1 моль \( \text{O}_2 \).

Теперь можно определить количество молей \( \text{CuO} \), которые были в образце технической меди до реакции.

\[\text{Объем} \, \text{O}_2 = \frac{44,8}{1000} \, \text{л} \, (\text{н.у.})\]

Соотношение между объемом \( \text{O}_2 \) и молью \( \text{CuO} \) при нормальных условиях:

\[\text{1 моль O}_2 = 22,4 \, \text{л}\]

Таким образом, количество молей \( \text{CuO} \) в образце можно рассчитать:

\[\text{моли CuO} = \frac{\text{Объем} \, \text{O}_2}{22,4}\]

Поскольку один моль \( \text{CuO} \) содержит один моль кислорода, мы можем сказать, что количество молей \( \text{O}_2 \) равно количеству молей \( \text{CuO} \).

Далее, используя молярные массы меди и кислорода, можно найти массу меди в образце и, соответственно, массовую долю примеси оксида меди.