Номер 22, страница 89 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 9. Углерод, кремний и их соединения - номер 22, страница 89.

Условие.

22. При действии избытка угарного газа на 28 г оксида меди(II) получили 16,8 г меди. Определите практический выход реакции.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(CuO) = 28 \text{ г}$

$m_{практ.}(Cu) = 16.8 \text{ г}$

Найти:

$\eta - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции восстановления оксида меди(II) угарным газом. Угарный газ ($CO$) взят в избытке, поэтому оксид меди(II) ($CuO$) является лимитирующим реагентом, и все расчеты ведутся по нему.

$CuO + CO \rightarrow Cu + CO_2$

2. Рассчитаем молярные массы оксида меди(II) и меди. Для этого воспользуемся периодической таблицей химических элементов, округляя относительные атомные массы до целых чисел: $Ar(Cu) \approx 64$, $Ar(O) \approx 16$.

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

$M(Cu) = 64 \text{ г/моль}$

3. Определим количество вещества оксида меди(II), содержащееся в 28 г:

$n(CuO) = \frac{m(CuO)}{M(CuO)} = \frac{28 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0.35 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, стехиометрическое соотношение между оксидом меди(II) и медью составляет 1:1. Это означает, что из 1 моль $CuO$ образуется 1 моль $Cu$.

$\frac{n(CuO)}{1} = \frac{n_{теор.}(Cu)}{1}$

Следовательно, теоретически возможное количество вещества меди, которое можно получить, равно количеству вещества оксида меди(II):

$n_{теор.}(Cu) = n(CuO) = 0.35 \text{ моль}$

5. Рассчитаем теоретическую массу меди ($m_{теор.}(Cu)$), которая могла бы образоваться при 100% выходе реакции:

$m_{теор.}(Cu) = n_{теор.}(Cu) \cdot M(Cu) = 0.35 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 22.4 \text{ г}$

6. Практический выход реакции ($\eta$) вычисляется как отношение массы практически полученного продукта к его теоретически возможной массе, выраженное в процентах.

$\eta = \frac{m_{практ.}(Cu)}{m_{теор.}(Cu)} \cdot 100\%$

Подставляем числовые значения в формулу:

$\eta = \frac{16.8 \text{ г}}{22.4 \text{ г}} \cdot 100\% = 0.75 \cdot 100\% = 75\%$

Ответ: практический выход реакции составляет 75%.