Химия

Напишем уравнения реакций:

$3KNO_{3} + 5KOH + 8Al + 18H_{2}O = 3NH_{3} \uparrow + 8K[Al(OH)_{4}]$;
$3CuO + 2NH_{3} \overset{t}{=} N_{2} + 3Cu + 3H_{2}O$.

Рассчитаем количество вещества $KNO_{3}, Al$ и по веществу, которое прореагировало полностью, определим количество вещества $NH_{3}$:

$n(KNO_{3}) = 0,06 л \cdot 2 моль/л = 0,12 моль$;
$n(Al) = \frac{6,48 г}{27 г/моль} = 0,24 моль$ - прореагирует полностью;
$n(NH_{3}) = \frac{3n(Al)}{8}; n(NH_{3}) = \frac{3 \cdot 0,24 моль}{8} = 0,09 моль$.

Так как по условию задачи необходимо рассчитать массовую долю меди в твердом остатке, следовательно, оксид меди(II) в избытке:

$n_{исх}(CuO) = \frac{11,2 г}{80 г/моль} = 0,14 моль$;
$n_{реаг}(CuO) = \frac{3n(NH_{3})}{2}$;
$n_{реаг}(CuO) = \frac{3 \cdot 0,09 моль}{2} = 0,135 моль$;
$n_{ост}(CuO) = 0,005 моль; m_{ост}(CuO) = 0,005 моль \cdot 80 г/моль = 0,4 г$.

Рассчитаем количество вещества и массу образовавшейся меди:

$n(Cu) = n_{реаг}(CuO) = 0,135 моль; m(Cu) = 0,135 моль \cdot 64 г/моль = 8,64 г$.

Найдем массу смеси и массовую долю меди в ней:

$m(см.) = m_{ост}(CuO) + m(Cu); m(см.) = 0,4 г + 8,64 г = 9,04 г$;
$w(Cu) = \frac{8,64 г}{9,04 г} \cdot 100 \text{ % } = 95,58 \text{ % }$.
Ответ: $w(Cu) = 95,58 \text{ % }$.