Задача 4 Водород восстанавливает металлы из их оксидов. Какой объем водорода потребуется для восстановления меди из 52 г оксида меди (ІІ)? Какая масса меди будет получена? (14,56 л, 41,6 г)

Уравнение реакции восстановления меди из оксида меди (II) водородом:

$$ CuO + H_2 \rightarrow Cu + H_2O $$

Молярная масса оксида меди (II):

$$ M(CuO) = 64 + 16 = 80 \frac{\text{г}}{\text{моль}} $$

Количество вещества оксида меди (II):

$$ n(CuO) = \frac{m(CuO)}{M(CuO)} = \frac{52 \text{ г}}{80 \frac{\text{г}}{\text{моль}}} = 0.65 \text{ моль} $$

Из уравнения реакции следует, что количество вещества меди и водорода равно количеству вещества оксида меди (II). Следовательно:

$$ n(H_2) = n(Cu) = n(CuO) = 0.65 \text{ моль} $$

Объем водорода (н.у.):

$$ V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0.65 \text{ моль} \cdot 22.4 \frac{\text{л}}{\text{моль}} = 14.56 \text{ л} $$

Молярная масса меди:

$$ M(Cu) = 64 \frac{\text{г}}{\text{моль}} $$

Масса меди:

$$ m(Cu) = n(Cu) \cdot M(Cu) = 0.65 \text{ моль} \cdot 64 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 41.6 \text{ г} $$

Ответ: V(H2) = 14.56 л; m(Cu) = 41.6 г