Определите объём водорода (н. у.), который потребуется для замещения всей меди из 640 мг образца оксида меди (II), содержащего 25% примесей.

Решение:

1. Шаг 1: Определим массу чистого оксида меди (II) в образце.
• Масса образца = 640 мг = 0.64 г
• Масса примесей = 640 мг * 0.25 = 160 мг = 0.16 г
• Масса чистого CuO = 640 мг - 160 мг = 480 мг = 0.48 г
2. Шаг 2: Рассчитаем количество вещества оксида меди (II). Молярная масса CuO = 64 (Cu) + 16 (O) = 80 г/моль.
• \( n(CuO) = \frac{0.48 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0.006 \text{ моль} \)
3. Шаг 3: Запишем уравнение реакции замещения меди водородом:
• \( CuO + H_2 \xrightarrow{} Cu + H_2O \)
4. Шаг 4: Определим количество вещества водорода, необходимого для замещения меди. Из уравнения реакции следует, что 1 моль CuO реагирует с 1 моль H₂.
• \( n(H_2) = n(CuO) = 0.006 \text{ моль} \)
5. Шаг 5: Рассчитаем объём водорода (н.у.). Молярный объём газов при нормальных условиях равен 22,4 л/моль.
• \( V(H_2) = 0.006 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 0.1344 \text{ л} \)

Ответ: Потребуется 0,1344 л водорода.