Дано:
масса воды (Н2О) = 10 г
Молярная масса меди (Cu) = 63,5 г/моль
Массовая доля кислорода (О) в оксиде меди (II) (CuO) = 40%
Массовая доля меди (Cu) в оксиде меди (II) (CuO) = 60%
Найти:
массу меди (Cu), которую можно восстановить из оксида меди (II) водородом
Решение:
1. Найдем количество молей воды (Н2О), используя ее молярную массу:
n(Н2О) = m(Н2О) / M(Н2О) = 10 г / 18 г/моль = 0,556 моль
2. Рассчитаем количество молей водорода (H2), выделившегося при электролизе воды:
n(H2) = n(Н2О) / 2 = 0,556 моль / 2 = 0,278 моль
3. Рассчитаем массу водорода (H2), используя его молярную массу:
m(H2) = n(H2) * M(H2) = 0,278 моль * 2 г/моль = 0,556 г
4. Рассчитаем количество молей меди (Cu), которое можно получить из массы водорода (H2) с учетом стехиометрии реакции:
CuO + H2 → Cu + H2O
1 моль CuO требует 1 моль H2 для полного восстановления, следовательно, количество молей меди (Cu) равно количеству молей водорода (H2):
n(Cu) = n(H2) = 0,278 моль
5. Рассчитаем массу меди (Cu), используя ее молярную массу:
m(Cu) = n(Cu) * M(Cu) = 0,278 моль * 63,5 г/моль = 17,67 г
Ответ: масса меди (Cu), которую можно восстановить из оксида меди (II) водородом, составляет 17,67 г.