Question

Смесь оксида меди (I) и оксида меди (II) массой 192 г полностью восстановили водородом. При этом образовалась медь массой 160 г и вода. Вычислите массу воды (г) .

Answer 1

1)Cu2O+H2=2Cu+H2O;
2)CuO+H2=Cu+H2O;
n(Cu)=160/64=2,5 моль
Пусть х моль - количество меди, образ. во второй реакции =>
X-кол-во CuO;
Тогда y моль - количество меди, образовавшейся в первой реакции =>
y/2 - количество Cu2O;
Составим систему уравнений:
x+y=2,5
80*x+143*y/2=192
80*x+71,5*y=192
y=2,5-x
80*x+71,5*(2,5-x)=192;
80*x+178,75-71,5*x=192;
8,5*x=13,25
x=1,56 моль;
y= 0,94 моль;
n(H2O)1=0,94/2*1=0,47 моль;
n(H2O)2=1,56 моль;
n(H2O)общ.=0,47+1,56=2,03 моль;
m(H2O)=2,03*18=36,54 г.

Answer 2

Для решения данной задачи, начнем с написания уравнения химической реакции восстановления оксидов меди:

\[\text{Cu}_2O + \text{CuO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Cu} + \text{H}_2\text{O}\]

Теперь составим уравнение для балансировки массы:

\[\text{2Cu}_2\text{O} + \text{CuO} + \text{3H}_2 \rightarrow \text{4Cu} + \text{H}_2\text{O}\]

Сравнивая коэффициенты перед реагентами и продуктами, видим, что коэффициент перед \(\text{H}_2\) в реагентах должен быть 3. Теперь у нас сбалансированная реакция.

Теперь давайте определим мольные массы соединений:

\[\text{Molar mass of } \text{Cu}_2\text{O} = 2 \times \text{Molar mass of Cu} + \text{Molar mass of O} = 2 \times 63.55 + 16 = 143.1 \, \text{g/mol}\] \[\text{Molar mass of } \text{CuO} = \text{Molar mass of Cu} + \text{Molar mass of O} = 63.55 + 16 = 79.55 \, \text{g/mol}\]

Теперь используем эти значения и данные из условия задачи для расчета количества молей каждого вещества:

\[\text{Моли } \text{Cu}_2\text{O} = \frac{\text{масса } \text{Cu}_2\text{O}}{\text{молярная масса } \text{Cu}_2\text{O}} = \frac{192 \, \text{г}}{143.1 \, \text{г/моль}} \approx 1.34 \, \text{моль}\] \[\text{Моли } \text{CuO} = \frac{\text{масса } \text{CuO}}{\text{молярная масса } \text{CuO}} = \frac{192 \, \text{г}}{79.55 \, \text{г/моль}} \approx 2.41 \, \text{моль}\]

Так как вода является единственным источником водорода в продуктах, количество молей водорода равно количеству молей \(\text{H}_2\) в уравнении реакции:

\[\text{Моли } \text{H}_2 = 3 \times \text{Моли } \text{Cu}_2\text{O} = 3 \times 1.34 \, \text{моль} = 4.02 \, \text{моль}\]

Теперь, используя молекулярную массу водорода (2 г/моль), мы можем вычислить массу воды, образовавшейся в результате реакции:

\[\text{Масса воды} = \text{Моли водорода} \times \text{Молекулярная масса воды} = 4.02 \, \text{моль} \times 2 \, \text{г/моль} = 8.04 \, \text{г}\]

Таким образом, масса воды, образовавшейся в результате реакции, составляет 8.04 г.