Question

Смесь массой 70г, состоящая из меди и оксида меди (II), при взаимодействии с концентрированной азотной кислотой выделяется 40л (н.у) газа. Определите содержание оксида меди в смеси

Answer 1

..................................

Answer 2

Для определения содержания оксида меди (II) в смеси, мы можем использовать химическую реакцию между оксидом меди (II) и концентрированной азотной кислотой. В ходе этой реакции оксид меди (II) будет превращаться в нитрат меди (II), и в процессе выделится азота (газ). Мы можем использовать закон пропорций для расчета массы оксида меди (II) в смеси.

1. Сначала найдем молекулярную массу оксида меди (II) (CuO). Масса меди (Cu) равна приблизительно 63,5 г/моль, а масса кислорода (O) равна 16 г/моль. Таким образом, молекулярная масса CuO равна 63,5 + 16 = 79,5 г/моль.

2. Рассчитаем количество молей CuO в смеси. Масса смеси составляет 70 г, поэтому:

   Количество молей CuO = масса смеси / молекулярная масса CuO Количество молей CuO = 70 г / 79,5 г/моль ≈ 0,88 моль CuO

3. Реакция оксида меди (II) с азотной кислотой (HNO3) выделяет 1 моль азота (N2) на каждый моль CuO. Поэтому количество молей азота (N2) выделенного при реакции равно количеству молей CuO:

   Количество молей N2 = 0,88 моль

4. Теперь переведем количество молей N2 в литры при нормальных условиях (н.у). Однако у нас есть одна проблема: объем газа в нормальных условиях зависит от его молекулярной массы. Мы знаем, что молекулярная масса N2 равна приблизительно 28 г/моль. Таким образом, можно воспользоваться законом идеальных газов:

   V1 / n1 = V2 / n2

   Где: V1 - объем газа в нормальных условиях (н.у) в литрах (40 л) n1 - количество молей газа 1 (N2) V2 - неизвестный объем газа 2 в нормальных условиях (н.у) n2 - молекулярная масса газа 2 (мы хотим найти его)

   Теперь решим уравнение для V2:

   V2 = (V1 * n2) / n1 V2 = (40 л * 28 г/моль) / 0,88 моль ≈ 1273,18 л

Таким образом, объем газа в нормальных условиях (н.у) для неизвестного газа (который выделяется при реакции) составляет приблизительно 1273,18 л.

5. Теперь мы можем предположить, что это выделившийся газ - азот (N2) в нормальных условиях. Известно, что 1 моль газа в нормальных условиях (н.у) занимает объем приблизительно 22,4 л. Таким образом, мольное количество азота в нормальных условиях составляет:

   n2 = V2 / 22,4 л/моль ≈ 1273,18 л / 22,4 л/моль ≈ 56,82 моль

6. Теперь, когда мы знаем количество молей азота, которое выделилось в реакции, мы можем сказать, что это количество молей также соответствует количеству молей оксида меди (II) в смеси. Так как мы рассчитали, что в смеси было 0,88 моль CuO, то это количество молей составляет около 56,82% от общего количества вещества в смеси (0,88 моль / 1,55 моль * 100%).

Таким образом, содержание оксида меди (II) в смеси составляет приблизительно 56,82%.