Краткое пояснение:
Для решения задачи необходимо использовать уравнение реакции водорода с оксидом меди(II), молярные массы меди, оксида меди(II) и кислорода, а также закон сохранения массы.
Решение:
Уравнение реакции: H₂ + CuO → Cu + H₂O
Дано: масса CuO = 4 г.
Молярная масса CuO = 64 (Cu) + 16 (O) = 80 г/моль.
- а) Масса и количество меди, вступившей в реакцию:
Количество вещества CuO = масса / молярная масса = 4 г / 80 г/моль = 0,05 моль.
Согласно уравнению реакции, количество вещества меди (Cu) равно количеству вещества оксида меди (II) (CuO), так как их коэффициенты равны 1.
Количество вещества Cu = 0,05 моль.
Молярная масса меди (Cu) ≈ 64 г/моль.
Масса Cu = количество вещества × молярная масса = 0,05 моль × 64 г/моль = 3,2 г. - б) Масса и количество израсходованного кислорода:
В данной реакции кислород входит в состав оксида меди(II). Для того чтобы рассчитать массу и количество израсходованного кислорода, нужно рассмотреть его как часть CuO, или если бы реакция была с образованием воды из водорода и кислорода. Однако, в контексте задачи, где образовалось 4 г CuO, мы можем рассчитать количество вещества кислорода, содержащегося в этих 4 г CuO.
Количество вещества кислорода (O) в CuO = количество вещества CuO (так как в CuO один атом кислорода) = 0,05 моль.
Молярная масса кислорода (O) ≈ 16 г/моль.
Масса кислорода = количество вещества × молярная масса = 0,05 моль × 16 г/моль = 0,8 г.
*Примечание: Если бы в задаче подразумевалась реакция, где кислород является отдельным реагентом (например, горение), то расчет был бы другим. В данном случае, мы считаем кислород как часть продукта реакции CuO.*
Ответ:
а) Масса меди: 3,2 г; Количество меди: 0,05 моль
б) Масса кислорода (в составе CuO): 0,8 г; Количество кислорода (в составе CuO): 0,05 моль