Question

Какой объем водорода потребуется для восстановление оксида меди , полученного при термическом разложение гидроксида меди массой 19,6г.

Answer 1

Cu(OH)2 -> CuO + H2O
n(Cu(OH)2) = 19,6 / 98 = 0.2 (моль)
CuO + H2 -> Cu + H2O
V(H2) = 22,4 * 0,2 = 4,48 (л)

Answer 2

Чтобы рассчитать объем водорода, необходимого для восстановления оксида меди, полученного при термическом разложении гидроксида меди, следует использовать уравнение реакции и законы стехиометрии. Давайте предположим, что гидроксид меди дает оксид меди и воду при термическом разложении:

\[ \mathrm{2Cu(OH)_2 \rightarrow CuO + H_2O} \]

Также, предположим, что оксид меди взаимодействует с водородом, давая медь и воду:

\[ \mathrm{CuO + H_2 \rightarrow Cu + H_2O} \]

Теперь мы можем собрать эти два этапа в одно уравнение:

\[ \mathrm{2Cu(OH)_2 + 2H_2 \rightarrow 2Cu + 2H_2O} \]

Теперь у нас есть соотношение между гидроксидом меди и водородом. Согласно закону стехиометрии, коэффициенты перед веществами в уравнении реакции указывают на их мольные отношения.

Так как перед \(H_2\) коэффициент 2, это означает, что на один моль \(Cu(OH)_2\) требуется 2 моля водорода.

Теперь давайте найдем мольную массу гидроксида меди (\(Cu(OH)_2\)) и используем ее, чтобы определить количество молей гидроксида меди в данном случае.

\[ \mathrm{Molar\ mass\ of\ } Cu(OH)_2 = Atomic\ mass\ of\ Cu + 2 \times (Atomic\ mass\ of\ O + Atomic\ mass\ of\ H) \]

\[ \mathrm{= 63.55\ g/mol + 2 \times (16.00\ g/mol + 1.01\ g/mol) \]

\[ \mathrm{= 63.55\ g/mol + 2 \times 17.02\ g/mol \]

\[ \mathrm{= 63.55\ g/mol + 34.04\ g/mol \]

\[ \mathrm{= 97.59\ g/mol} \]

Теперь вычислим количество молей гидроксида меди:

\[ \mathrm{moles\ of\ } Cu(OH)_2 = \frac{19.6\ g}{97.59\ g/mol} \]

\[ \mathrm{moles\ of\ } Cu(OH)_2 \approx 0.20\ mol \]

Так как коэффициент перед \(H_2\) в уравнении реакции равен 2, то моль водорода будет равно \(2 \times 0.20\ mol = 0.40\ mol\).

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\) для расчета объема водорода. В предположении, что реакция происходит при стандартных условиях (температура 273 K, давление 1 атмосфера), можно использовать идеальную газовую постоянную \(R = 0.0821\ L \cdot atm/(mol \cdot K)\).

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

\[ V = \frac{0.40\ mol \cdot 0.0821\ L \cdot atm/(mol \cdot K) \cdot 273\ K}{1\ atm} \]

\[ V \approx 8.93\ L \]

Таким образом, примерно 8.93 литра водорода потребуется для восстановления оксида меди.