NH3 + CuO → Cu + N2 + H2O 5,4 г может прореагировать с 219 г раствор

Решение:

1. Расставим коэффициенты в уравнении реакции методом электронного баланса:

\( 2NH_3 + 3CuO → 3Cu + N_2 + 3H_2O \)

Электронный баланс:

2N⁻³ → N₂⁰ + 6e⁻ (окисление)

Cu⁺² + 2e⁻ → Cu⁰ (восстановление)

Умножаем вторую полуреакцию на 3:

2N⁻³ → N₂⁰ + 6e⁻

3Cu⁺² + 6e⁻ → 3Cu⁰

Коэффициенты: 2NH₃ + 3CuO → 3Cu + N₂ + 3H₂O

Окислитель: CuO (оксид меди)

Восстановитель: NH₃ (аммиак)

2. Рассчитаем количество вещества аммиака (NH₃):

Молярная масса NH₃ = 14 (N) + 3 * 1 (H) = 17 г/моль.

Количество вещества NH₃ = \( \frac{масса}{молярная масса} = \frac{5.4 ​ ​ г}{17 ​ ​ г/моль} ≈ 0.318 ​ ​ моль \)

3. Рассчитаем количество вещества оксида меди (CuO), необходимое для реакции с данным количеством аммиака:

Из уравнения реакции следует, что 2 моль NH₃ реагируют с 3 моль CuO.

Количество вещества CuO = \( 0.318 ​ ​ моль NH_3 ​ ​ \times \frac{3 ​ ​ моль CuO}{2 ​ ​ моль NH_3} ≈ 0.477 ​ ​ моль CuO \)

4. Рассчитаем массу оксида меди (CuO), необходимую для реакции:

Молярная масса CuO = 64 (Cu) + 16 (O) = 80 г/моль.

Масса CuO = \( 0.477 ​ ​ моль ​ ​ \times 80 ​ ​ г/моль ≈ 38.16 ​ ​ г \)

5. Проверим, какое вещество находится в избытке.

В условии задачи указано, что 5,4 г аммиака реагируют с 219 г раствора. Мы рассчитали, что для 5,4 г аммиака необходимо примерно 38,16 г CuO. Следовательно, CuO находится в избытке, а аммиак — в недостатке (лимитирующий реагент).

6. Рассчитаем количество вещества меди (Cu), которое может образоваться:

Из уравнения реакции следует, что 2 моль NH₃ дают 3 моль Cu.

Количество вещества Cu = \( 0.318 ​ ​ моль NH_3 ​ ​ \times \frac{3 ​ ​ моль Cu}{2 ​ ​ моль NH_3} ≈ 0.477 ​ ​ моль Cu \)

7. Рассчитаем массу меди (Cu), которая может образоваться:

Молярная масса Cu = 63.5 г/моль.

Масса Cu = \( 0.477 ​ ​ моль ​ ​ \times 63.5 ​ ​ г/моль ≈ 30.29 ​ ​ г \)

Ответ: Максимальная масса меди, которая может образоваться, составляет приблизительно 30.29 г.