Номер 8-44, страница 100 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

8-44. Порцию оксида меди(II) обработали водородом. Образовавшуюся медь сожгли в хлоре, в результате чего образовалось 13,5 г хлорида. Вычислите массу исходного оксида меди(II).

Дано:

$m(CuCl_2) = 13,5 \text{ г}$

Найти:

$m(CuO)$ - ?

Решение:

В задаче описана следующая последовательность химических превращений:

1. Восстановление оксида меди(II) водородом с образованием меди:

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

2. Сгорание полученной меди в хлоре с образованием хлорида меди(II):

$Cu + Cl_2 \xrightarrow{t} CuCl_2$

Для решения задачи будем проводить расчеты в обратном порядке, от конечного продукта к исходному веществу.

Сначала вычислим молярные массы веществ, участвующих в расчетах. Будем использовать округленные до десятых долей относительные атомные массы: $Ar(Cu) = 64 \text{ а.е.м.}$, $Ar(Cl) = 35,5 \text{ а.е.м.}$, $Ar(O) = 16 \text{ а.е.м.}$

Молярная масса хлорида меди(II) ($CuCl_2$):

$M(CuCl_2) = Ar(Cu) + 2 \times Ar(Cl) = 64 + 2 \times 35,5 = 135 \text{ г/моль}$

Молярная масса оксида меди(II) ($CuO$):

$M(CuO) = Ar(Cu) + Ar(O) = 64 + 16 = 80 \text{ г/моль}$

Теперь найдем количество вещества (число молей) образовавшегося хлорида меди(II) по известной массе:

$n(CuCl_2) = \frac{m(CuCl_2)}{M(CuCl_2)} = \frac{13,5 \text{ г}}{135 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции (2), из 1 моль меди образуется 1 моль хлорида меди(II). Следовательно, количество вещества меди, вступившей в реакцию, равно количеству вещества образовавшегося хлорида меди(II):

$n(Cu) = n(CuCl_2) = 0,1 \text{ моль}$

Теперь рассмотрим реакцию (1). Вся медь, которая прореагировала с хлором, образовалась в результате восстановления оксида меди(II). Согласно уравнению реакции (1), из 1 моль оксида меди(II) образуется 1 моль меди. Значит, количество вещества исходного оксида меди(II) равно количеству вещества полученной меди:

$n(CuO) = n(Cu) = 0,1 \text{ моль}$

Наконец, зная количество вещества оксида меди(II), можем вычислить его массу:

$m(CuO) = n(CuO) \times M(CuO) = 0,1 \text{ моль} \times 80 \text{ г/моль} = 8 \text{ г}$

Ответ: масса исходного оксида меди(II) составляет 8 г.