Химия
8 класс
Вопрос
Водород, полученный в результате термического разложения гидрида кальция массой 2,1 г, пропустили над раскаленным оксидом меди (II) массой 8 г. Определите массовую долю (в процентах) меди в твердом остатке.
Ответ
Гидрид кальция при температурной обработке разлагается на кальций и водород:
$CaH_{2} \rightarrow Ca + H_{2} \uparrow$.
Рассчитываем количество гидрида кальция:
$\nu (CaH_{2}) = M(CaH_{2}); \nu (CaH_{2}) = \frac{2,1}{42} = 0,05 моль$.
Определяем количество водорода. Согласно уравнению реакции
$\nu (H_{2}) = \nu (CaH_{2}); \nu (H_{2})= 0,05 моль$
Записываем уравнение реакции взаимодействия оксида меди и водорода:
$CuO + H_{2} \rightarrow Cu + H_{2}O$.
Вычисляем по водороду количество меди, образовавшейся в результате реакции. Из уравнения реакции следует, что
$\nu (Cu) = \nu (H_{2}); \nu (Cu) = 0,05 моль$.
Находим массу меди:
$m(Cu) = \nu (Cu) \cdot M(Cu)$;
$m(Cu) = 0,05 \cdot 64 = 3,2 г$.
Рассчитываем количество оксида меди, вступившего в реакцию. В соответствии с уравнением реакции
$\nu (CuO) = \nu (H_{2}); \nu (CuO) = 0,05 моль$
Вычисляем массу прореагировавшего оксида меди:
$m_{1}(CuO) = \nu (CuO) \cdot M(CuO)$;
$m_{1}(CuO) = 0,05 \cdot 80 = 4 г$.
Масса оксида меди, не вступившего в реакцию, равна разнице между исходной массой оксида меди и массой прореагировавшего оксида меди:
$m_{2}(CuO) = 8 - 4 = 4 г$.
Масса твердого остатка после реакции равна сумме масс образовавшейся меди и непрореагировавшего оксида меди:
$m(остатка) = m(Cu) + m_{2}(CuO)$;
$m(остатка) = 3,2 + 4 = 7,2 г$.
Определяем массовую долю меди в твердом остатке:
$\omega (Cu) = \frac{m(Cu)}{m(остатка)} \cdot 100 \text{ %}$;
$\omega (Cu) = \frac{3,2}{7,2} \cdot 100 = 44 \text{ %}$.