Question

Помогите решить задачу: "Над расскалённым оксидом меди(II) пропустили избыток водорода. Во сколько раз масса твёрдого остатка меньше массы оксида?"

Answer 1

CuO+H2=Cu+H2O
Из 1 моля оксида меди получится 1 моль меди (из ур-я видим)
- Находим массу первого и второго
- Находим во сколько одна масса меньше другой

Answer 2

Чтобы решить данную задачу, давайте рассмотрим химическую реакцию между оксидом меди(II) и водородом. Уравнение реакции можно записать следующим образом:

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

В этой реакции оксид меди(II) \((\text{CuO})\) взаимодействует с водородом \((\text{H}_2)\), образуя медь \((\text{Cu})\) и воду \((\text{H}_2\text{O})\).

Из условия задачи известно, что пропущен избыток водорода. Это означает, что вся медь в оксиде меди(II) полностью восстанавливается до металлического состояния, и все атомы кислорода из оксида образуют молекулы воды.

Теперь давайте рассмотрим массы веществ до и после реакции. Обозначим массу оксида меди(II) как \(m_{\text{CuO}}\), а массу образовавшейся меди как \(m_{\text{Cu}}\). Молекулярные массы соответствующих элементов можно найти в периодической таблице: масса меди (Cu) примерно равна 63.55 г/моль, а масса кислорода (O) равна примерно 16 г/моль.

Исходная масса оксида меди(II): \(m_{\text{CuO}}\)

Исходная масса водорода: \(m_{\text{H}_2}\) (избыток)

Масса меди после реакции: \(m_{\text{Cu}}\)

Масса воды после реакции: \(m_{\text{H}_2\text{O}}\)

Так как весь водород идет на образование воды, то:

\[m_{\text{H}_2\text{O}} = m_{\text{H}_2}\]

Также, учитывая, что вся медь из оксида образует медь в реакции, то:

\[m_{\text{Cu}} = m_{\text{CuO}}\]

Теперь можем записать уравнение масс:

\[m_{\text{CuO}} + m_{\text{H}_2} = m_{\text{Cu}} + m_{\text{H}_2\text{O}}\]

Так как масса воды равна массе водорода, то:

\[m_{\text{CuO}} + m_{\text{H}_2} = m_{\text{Cu}} + m_{\text{H}_2}\]

Теперь выразим массу твёрдого остатка (меди) в терминах массы оксида:

\[m_{\text{Cu}} = m_{\text{CuO}}\]

Теперь мы можем записать уравнение, включающее только массы оксида меди(II) и водорода:

\[m_{\text{CuO}} + m_{\text{H}_2} = m_{\text{CuO}} + m_{\text{H}_2}\]

Теперь сократим одинаковые члены с обеих сторон уравнения:

\[m_{\text{H}_2} = m_{\text{H}_2}\]

Таким образом, масса водорода не изменяется в процессе реакции, и твёрдый остаток (медь) составляет всю массу твердого продукта. Таким образом, масса твёрдого остатка (меди) будет равна массе оксида меди(II).

Теперь вопрос задачи о том, во сколько раз масса твёрдого остатка меньше массы оксида меди(II):

\[\text{Во сколько раз} = \frac{m_{\text{Cu}}}{m_{\text{CuO}}}\]

Но мы установили, что \(m_{\text{Cu}} = m_{\text{CuO}}\), поэтому:

\[\text{Во сколько раз} = \frac{m_{\text{CuO}}}{m_{\text{CuO}}} = 1\]

Таким образом, масса твёрдого остатка (меди) будет равна массе оксида меди(II), и во сколько раз меньше - в один раз.