При действии разбавленной азотной кислоты на смесь меди и оксида меди m(Cu):m(CuO)=1:1 выделился

Ответы на вопрос

Отвечает Гончарова Наташа.

Для решения задачи необходимо учесть, что азотная кислота реагирует как с медью, так и с оксидом меди(II). Рассмотрим реакции отдельно:

Реакция меди с азотной кислотой:

3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO \uparrow + 4H_2O

Реакция оксида меди(II) с азотной кислотой:

CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O

При этом газ NO (монооксид азота) выделяется только в первой реакции.

1. Дано:

Объем газа $V(NO) = 6,72 \, \text{л}$ (н.у.);
Соотношение масс меди и оксида меди в смеси: $m(Cu) : m(CuO) = 1 : 1$ .

Найдем массу смеси, обозначив $m(Cu) = x$ и $m(CuO) = x$ , так как их массы равны.

2. Вывод количества вещества газа NO

Объем газа известен, используем уравнение состояния для нормальных условий:

n(NO) = \frac{V}{V_m}, \, V_m = 22,4 \, \text{л/моль}.

n(NO) = \frac{6,72}{22,4} = 0,3 \, \text{моль}.

3. Связь количества вещества NO и меди

Из первой реакции видно, что $2 \, \text{моль} \, NO$ выделяются при взаимодействии $3 \, \text{моль} \, Cu$ . Найдем количество вещества меди, участвовавшей в реакции:

n(Cu) = \frac{3}{2} \cdot n(NO).

n(Cu) = \frac{3}{2} \cdot 0,3 = 0,45 \, \text{моль}.

Теперь найдем массу меди:

m(Cu) = n(Cu) \cdot M(Cu), \, M(Cu) = 64 \, \text{г/моль}.

m(Cu) = 0,45 \cdot 64 = 28,8 \, \text{г}.

4. Масса оксида меди

По условию масса меди равна массе оксида меди ( $m(Cu) = m(CuO)$ ). Следовательно:

m(CuO) = 28,8 \, \text{г}.

5. Масса исходной смеси

Общая масса смеси:

m_{\text{смеси}} = m(Cu) + m(CuO).

m_{\text{смеси}} = 28,8 + 28,8 = 57,6 \, \text{г}.

Ответ:

Масса исходной смеси равна 57,6 г.