Номер 5, страница 214 - гдз по химии 8 класс учебник Рудзитис, Фельдман

5. В реакции образовалось 4 г оксида меди(II). Вычислите:

а) массу и количество вещества меди, вступившей в реакцию;

б) массу и количество вещества израсходованного кислорода.

Дано:

$m(\text{CuO}) = 4 \text{ г}$

Найти:

а) $m(\text{Cu}) - ?$, $n(\text{Cu}) - ?$

б) $m(\text{O}_2) - ?$, $n(\text{O}_2) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции горения меди в кислороде с образованием оксида меди(II) и расставим коэффициенты:

$2\text{Cu} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{CuO}$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в реакции. Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов Д.И. Менделеева, округляя атомные массы до целых значений: $Ar(\text{Cu}) \approx 64$, $Ar(\text{O}) \approx 16$.

Молярная масса меди: $M(\text{Cu}) = 64 \text{ г/моль}$

Молярная масса кислорода: $M(\text{O}_2) = 2 \cdot 16 = 32 \text{ г/моль}$

Молярная масса оксида меди(II): $M(\text{CuO}) = 64 + 16 = 80 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (число моль) образовавшегося оксида меди(II) по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(\text{CuO}) = \frac{m(\text{CuO})}{M(\text{CuO})} = \frac{4 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0.05 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции найдем количество вещества и массу реагентов.

а) массу и количество вещества меди, вступившей в реакцию

Из уравнения реакции видно, что на 2 моль оксида меди(II) приходится 2 моль меди. Таким образом, их количества веществ соотносятся как 2:2, или 1:1.

$\frac{n(\text{Cu})}{2} = \frac{n(\text{CuO})}{2} \implies n(\text{Cu}) = n(\text{CuO})$

Следовательно, количество вещества меди равно:

$n(\text{Cu}) = 0.05 \text{ моль}$

Теперь вычислим массу меди, вступившей в реакцию, по формуле $m = n \cdot M$:

$m(\text{Cu}) = n(\text{Cu}) \cdot M(\text{Cu}) = 0.05 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 3.2 \text{ г}$

Ответ: масса меди, вступившей в реакцию, составляет 3,2 г, а количество вещества - 0,05 моль.

б) массу и количество вещества израсходованного кислорода

Из уравнения реакции видно, что на 2 моль оксида меди(II) приходится 1 моль кислорода. Их количества веществ соотносятся как 1:2.

$\frac{n(\text{O}_2)}{1} = \frac{n(\text{CuO})}{2}$

Отсюда находим количество вещества кислорода:

$n(\text{O}_2) = \frac{n(\text{CuO})}{2} = \frac{0.05 \text{ моль}}{2} = 0.025 \text{ моль}$

Теперь вычислим массу израсходованного кислорода:

$m(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \cdot M(\text{O}_2) = 0.025 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 0.8 \text{ г}$

Ответ: масса израсходованного кислорода составляет 0,8 г, а количество вещества - 0,025 моль.