Question

Вычислить объём водорода необходимого для полного восстановления 130г оксида меди(||)

Answer 1

CuO + H2 = Cu + H2O M(CuO) = 64 + 16 = 80 n(CuO) = n(H2) (мольное отношение в уравнении - 1:1) = 130г/80г/моль = 1,625 моль V(H2) = Vm × n(H2) = 22.4дм3/моль × 1.625 моль = 36.4 дм3

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно знать химическую реакцию, в результате которой происходит восстановление оксида меди. Реакция выглядит следующим образом:

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

Согласно этой реакции, одна моль оксида меди (CuO) взаимодействует с одной молью молекулы водорода (\(\text{H}_2\)), образуя одну моль меди (\(\text{Cu}\)) и одну моль воды (\(\text{H}_2\text{O}\)).

Давайте определим количество молекул оксида меди в 130 г. Масса молекулы CuO равна массе атома меди (Cu) плюс масса атома кислорода (O). Молярная масса Cu равна примерно 63,55 г/моль, а O - примерно 16 г/моль. Таким образом, молярная масса CuO равна:

\[ \text{Масса CuO} = \text{Масса Cu} + \text{Масса O} = 63,55 + 16 = 79,55 \, \text{г/моль} \]

Теперь мы можем определить количество молекул CuO:

\[ \text{Количество молекул CuO} = \frac{\text{Масса CuO}}{\text{Молярная масса CuO}} = \frac{130}{79,55} \approx 1,635 \, \text{моль} \]

Так как каждая моль CuO требует одну моль H₂ для полного восстановления, нам нужно также 1,635 моль молекул водорода.

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон \(PV = nRT\) (где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молекул в молях, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура) для вычисления объема водорода. Для данного случая мы можем предположить стандартные условия (обычно используется \(0^\circ \text{C}\) или \(273.15 \, \text{K}\)):

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

Подставим значения:

\[ V = \frac{1,635 \times 8,314 \times 273,15}{1} \]

Решив эту задачу, мы получим объем водорода в литрах.