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

Запишем уравнение реакции замещения меди водородом:

$$\mathrm{CuO + H_2 \xrightarrow{t} Cu + H_2O}$$.

Найдем массу чистого оксида меди (II) в образце:

$$\mathrm{m(CuO) = m(образца) \cdot (1 - \frac{\% примесей}{100\%}) = 0.64 \ г \cdot (1 - \frac{25\%}{100\%}) = 0.64 \ г \cdot 0.75 = 0.48 \ г}$$.

Найдем количество вещества оксида меди (II):

$$\mathrm{n(CuO) = \frac{m(CuO)}{M(CuO)} = \frac{0.48 \ г}{79.5 \ г/моль} = 0.00603 \ моль}$$.

По уравнению реакции, для замещения 1 моль оксида меди (II) требуется 1 моль водорода. Значит, для замещения 0,00603 моль оксида меди (II) потребуется 0,00603 моль водорода.

Найдем объем водорода при нормальных условиях:

$$\mathrm{V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0.00603 \ моль \cdot 22.4 \ л/моль = 0.135 \ л}$$.

Ответ: Объем водорода равен 0,135 л.