Какой объем кислорода потребуется для обжига при н.у. 360 г технического сульфида меди (II), содержащего 20% примесей?

Для расчета объема кислорода, необходимого для обжига 360 г технического сульфида меди (II), содержащего 20% примесей, нужно выполнить несколько шагов.

1. Определение массы чистого сульфида меди (II):
   В данном случае сульфид меди (II) составляет 80% от общей массы, так как примеси составляют 20%.
   Масса чистого сульфида меди (II) будет:

   $$360 \, \text{г} \times 0.80 = 288 \, \text{г}.$$

2. Написание уравнения реакции обжига сульфида меди (II):
   При обжиге сульфида меди (II) происходит его окисление до оксида меди (II). Уравнение реакции можно записать так:

   $$\text{CuS} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CuO} + \text{SO}_2.$$

   Здесь 1 моль сульфида меди (II) реагирует с 1 моль кислорода (O₂), образуя 1 моль оксида меди (CuO) и 1 моль диоксида серы (SO₂).

3. Молекулярная масса сульфида меди (II):
   Молекулярная масса сульфида меди (II) (CuS) рассчитывается как:

   $$\text{M}(\text{CuS}) = 63.5 + 32 = 95.5 \, \text{г/моль}.$$

4. Количество вещества сульфида меди (II):
   Количество вещества сульфида меди (II) (n) вычисляется по формуле:

   $$n = \frac{m}{M},$$

   где $m = 288 \, \text{г}$ — масса чистого сульфида меди (II), а $M = 95.5 \, \text{г/моль}$ — молекулярная масса сульфида меди (II).

   $$n = \frac{288}{95.5} \approx 3.02 \, \text{моль}.$$

5. Объем кислорода:
   Согласно уравнению реакции, на 1 моль сульфида меди (II) требуется 1 моль кислорода. Значит, для 3.02 моль сульфида меди (II) потребуется 3.02 моль кислорода.

   Молекулярная масса кислорода (O₂) составляет 32 г/моль. Таким образом, масса кислорода, необходимая для реакции, равна:

   $$m_{\text{O}_2} = 3.02 \, \text{моль} \times 32 \, \text{г/моль} = 96.64 \, \text{г}.$$

6. Перевод массы кислорода в объем:
   Чтобы перевести массу кислорода в объем, нужно воспользоваться идеальным газом. При нормальных условиях (н.у.), 1 моль газа занимает 22.4 литра. Следовательно, объем кислорода будет:

   $$V_{\text{O}_2} = 3.02 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 67.6 \, \text{л}.$$

Таким образом, для обжига 360 г технического сульфида меди (II), содержащего 20% примесей, потребуется 67.6 литра кислорода.