Какова масса металла, который образуется при полном восстановлении 6,0 г оксида меди (II) с помощью водорода?

Морской_Путник

40

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать знания о стехиометрии и восстановлении в химии.

1. По условию задачи, у нас имеется оксид меди (II) (CuO). Масса данного соединения составляет 6,0 г.

2. Восстановление оксида меди (II) происходит с помощью водорода (H₂).

3. Сначала мы должны определить химическое уравнение реакции восстановления. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[CuO + H₂ \to Cu + H₂O\]

4. Согласно закону сохранения массы, масса оксида меди (II) до реакции будет равна массе меди (Cu), образующейся в результате реакции, и массе воды (H₂O).

5. Поскольку мы хотим узнать массу образовавшегося металла (Cu), нам нужно вычислить массу воды (H₂O), которая образуется в результате реакции. Для этого нам понадобится уравнение реакции на образование воды:

\[H₂ + 1/2O₂ \to H₂O\]

6. Из уравнения реакции видно, что для образования 1 молекулы воды необходимо 2 молекулы водорода. Таким образом, мы можем рассчитать количество молекул водорода, необходимых для реакции восстановления.

7. Далее, используя молярные массы CuO, H₂ и H₂O, мы можем конвертировать массу CuO в количество моль CuO. Поскольку химическое соотношение между CuO и Cu в реакции 1:1, количество моль CuO будет равно количеству моль Cu.

8. Затем мы можем использовать количество моль Cu, чтобы вычислить его массу, используя молярную массу меди (Cu).

Итак, давайте приступим к вычислениям:

1. Найдем количество молекул водорода (H₂), необходимое для реакции восстановления:

\[6,0 \, г \, CuO \times \frac{1 \, моль \, CuO}{63,55 \, г \, CuO} \times \frac{1 \, моль \, H₂}{1 \, моль \, CuO} \times \frac{6,022 \times 10^{23} \, молекул \, H₂}{1 \, моль \, H₂} = X \, молекул \, H₂\]

2. Найдем массу воды (H₂O), образующейся в результате реакции восстановления:

\[X \, молекул \, H₂ \times \frac{1 \, моль \, H₂O}{2 \, моль \, H₂} \times \frac{18,02 \, г \, H₂O}{1 \, моль \, H₂O} = Y \, г \, H₂O\]

3. Найдем массу меди (Cu), образующейся в результате реакции:

\[6,0 \, г \, CuO \times \frac{1 \, моль \, CuO}{63,55 \, г \, CuO} \times \frac{1 \, моль \, Cu}{1 \, моль \, CuO} \times \frac{63,55 \, г \, Cu}{1 \, моль \, Cu} = Z \, г \, Cu\]

Таким образом, масса металла (Cu), который образуется при полном восстановлении 6,0 г оксида меди (II) с помощью водорода, составляет Z грамма. Пожалуйста, проведите вычисления и найдите результат.