4. В реакции образовалось 4 г оксида меди(II). Вычислите: а) массу и количество вещества меди, вступившей в реакцию; б) массу и количество израсходованного кислорода.

Решение:

Исходные данные:

• Масса образовавшегося оксида меди(II) \( m(CuO) = 4 \) г.

Уравнение реакции:

\( 2Cu + O_2 \rightarrow 2CuO \)

а) Масса и количество вещества меди:

Молярная масса оксида меди(II) \( M(CuO) = 63.5 + 16 = 79.5 \) г/моль.

Количество вещества оксида меди(II) \( n(CuO) = \frac{m(CuO)}{M(CuO)} = \frac{4 \text{ г}}{79.5 \text{ г/моль}} \approx 0.0503 \) моль.

Согласно уравнению реакции, соотношение между \( Cu \) и \( CuO \) — 2:2, то есть 1:1.

Следовательно, количество вещества меди \( n(Cu) = n(CuO) \approx 0.0503 \) моль.

Молярная масса меди \( M(Cu) = 63.5 \) г/моль.

Масса меди \( m(Cu) = n(Cu) \cdot M(Cu) \approx 0.0503 \) моль \( \cdot 63.5 \) г/моль \( \approx 3.195 \) г.

б) Масса и количество израсходованного кислорода:

Согласно уравнению реакции, соотношение между \( O_2 \) и \( CuO \) — 1:2.

Следовательно, количество вещества кислорода \( n(O_2) = \frac{1}{2} n(CuO) \approx \frac{1}{2} \cdot 0.0503 \) моль \( \approx 0.02515 \) моль.

Молярная масса кислорода \( M(O_2) = 16 \cdot 2 = 32 \) г/моль.

Масса кислорода \( m(O_2) = n(O_2) \cdot M(O_2) \approx 0.02515 \) моль \( \cdot 32 \) г/моль \( \approx 0.805 \) г.

Ответ: а) Масса меди — ~3.20 г, количество вещества — ~0.0503 моль. б) Масса кислорода — ~0.81 г, количество вещества — ~0.0252 моль.