Какой объем оксида меди(П) был нагрет с 3,36 л (н.у.) водорода? Какой массой твердого остатка удалось получить

Ледяной_Огонь

6

Чтобы решить эту задачу, мы должны знать уравнение химической реакции, которая привела к образованию оксида меди(П) и воды. По заданию, оксид образуется в результате реакции между водородом и медью.

Уравнение реакции можно записать следующим образом:

\[\text{Cu} + 2\text{H}_{2} \to \text{CuO} + \text{H}_{2}\text{O}\]

Теперь давайте рассмотрим содержимое задачи:

1. Объем водорода: 3,36 л (н.у.)
2. Мы хотим найти объем оксида меди(П), который был образован в результате реакции.
3. Мы также хотим узнать массу твердого остатка, который образовался в результате реакции.
4. Нам нужно определить, удалось ли полностью растворить этот остаток.

Шаг 1: Рассчет объема оксида меди(П)

Согласно уравнению реакции, 1 моль меди(П) образуется при реакции с 2 молями водорода. Коэффициент перед водородом равен 2.

Теперь нам нужно определить количество молей водорода в задаче. Для этого мы можем использовать уравнение идеального газа: \(PV = nRT\).

Пусть \(P\) - давление водорода (н.у.), \(V\) - объем водорода (н.у.), \(n\) - количество молей водорода, \(R\) - универсальная газовая постоянная, равная 0,0821 л * атм / (моль * К) (в условиях задачи дано то, что температура и давление соответствуют нормальным условиям), \(T\) - температура в Кельвинах (также соответствует нормальным условиям).

Известно, что при нормальных условиях 1 моль любого идеального газа занимает объем 22,4 л. Приравнивая это значение к данному объему водорода, мы можем найти количество молей водорода:

\(\frac{{V}}{{22,4}} = n\)

Подставляем значение объема из задачи в это уравнение:

\(\frac{{3,36}}{{22,4}} = n\)

\(n \approx 0,15\) молей водорода.

По уравнению реакции, на каждые две моли водорода образуется одна моль оксида меди. Таким образом, половина от найденного нами количества молей водорода будет соответствовать количеству молей оксида меди:

\(0,15 \cdot \frac{{1}}{{2}} = 0,075\) моль оксида меди.

Теперь мы можем найти объем оксида меди, используя уравнение идеального газа:

\(\frac{{V}}{{22,4}} = 0,075\)

\(V = 0,075 \cdot 22,4\)

\(V = 1,68\) литра оксида меди.

Ответ: Объем оксида меди(П), который был образован в результате реакции, составляет 1,68 литра.

Шаг 2: Рассчет массы твердого остатка

Теперь давайте рассчитаем массу твердого остатка, который образовался в результате реакции.

Для этого нам нужно знать молярную массу оксида меди. Известно, что молярная масса меди равна приблизительно 63,5 г/моль, а молярная масса кислорода равна приблизительно 16 г/моль.

Масса оксида меди может быть рассчитана следующим образом:

Масса = количество молей x молярная масса

Мы уже рассчитали количество молей оксида меди в предыдущем шаге. Подставим это значение в формулу:

Масса = 0,075 моль x (63,5 г/моль + 16 г/моль)

Масса = 0,075 моль x 79,5 г/моль

Масса = 5,96 г

Ответ: Масса твердого остатка, который образовался в результате реакции, составляет 5,96 грамма.

Шаг 3: Полное растворение остатка

Нам не дано достаточно информации, чтобы однозначно ответить на этот вопрос. Чтобы определить, удалось ли полностью растворить остаток, нам нужно знать о растворяющем агенте. Если растворяющий агент способен полностью растворить остаток, то он растворится полностью. В противном случае, некоторая часть остатка может оставаться нерастворенной. Дополнительная информация о растворяющем агенте была бы полезной для ответа на этот вопрос.

Вывод: Объем оксида меди(П), который был образован в результате реакции, составляет 1,68 литра. Масса твердого остатка, который образовался в результате реакции, составляет 5,96 грамма. Остается неизвестным, удалось ли полностью растворить этот остаток, так как недостаточно информации о растворяющем агенте.