Определите массу оксида меди (II), которая потребуется для получения 500 г нитрата меди, если доля выхода в реакции взаимодействия оксида меди с HNO3 составляет 92%?

Для решения этой задачи нам потребуется знание химических формул и молярных масс веществ, а также умение проводить расчеты с учетом выхода продукта реакции.

1. Запишем уравнение реакции:

Оксид меди (II) реагирует с азотной кислотой с образованием нитрата меди (II) и воды:

$$CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O$$
2. Рассчитаем молярную массу нитрата меди (II) ($$Cu(NO_3)_2$$):

Молярная масса меди (Cu) = 63.5 г/моль

Молярная масса азота (N) = 14 г/моль

Молярная масса кислорода (O) = 16 г/моль

$$M(Cu(NO_3)_2) = 63.5 + 2 \times (14 + 3 \times 16) = 63.5 + 2 \times (14 + 48) = 63.5 + 2 \times 62 = 63.5 + 124 = 187.5 \ г/моль$$
3. Рассчитаем молярную массу оксида меди (II) (CuO):
$$M(CuO) = 63.5 + 16 = 79.5 \ г/моль$$
4. Определим теоретическое количество вещества нитрата меди (II):

Дано 500 г нитрата меди (II). Рассчитаем количество вещества (n):

$$n(Cu(NO_3)_2) = \frac{m}{M} = \frac{500 \ г}{187.5 \ г/моль} = 2.667 \ моль$$
5. Определим теоретическое количество вещества оксида меди (II):

Согласно уравнению реакции, количество вещества CuO равно количеству вещества $$Cu(NO_3)_2$$:

$$n(CuO) = n(Cu(NO_3)_2) = 2.667 \ моль$$
6. Рассчитаем теоретическую массу оксида меди (II):
$$m_{теоретическая}(CuO) = n(CuO) \times M(CuO) = 2.667 \ моль \times 79.5 \ г/моль = 211.9365 \ г$$
7. Учтем выход продукта реакции (92%):

Выход продукта реакции составляет 92%, значит, теоретическую массу нужно скорректировать:

$$m_{практическая}(CuO) = \frac{m_{теоретическая}(CuO)}{Выход} \times 100\% = \frac{211.9365 \ г}{92\%} \times 100\% = \frac{211.9365}{0.92} \approx 230.3658 \ г$$

Округлим ответ до десятых.