При частичном восстановлении водородом 30 г оксида кобальта получили смесь оксида и металла массой 26,8 г. Определите количество вещества водорода, вступившего в реакцию, и массовую долю кобальта в полученной смеси.

Будем считать, что дан оксид кобальта \(\mathrm{CoO}\).

Уравнение реакции:

\[\mathrm{CoO + H_2 \rightarrow Co + H_2O}\]

Масса твёрдого вещества уменьшилась:

\[30 - 26{,}8 = 3{,}2\text{ г}\]

Эта потеря массы — кислород, который ушёл в воду. Найдём количество вещества кислорода:

\[n(\mathrm{O}) = \frac{3{,}2}{16} = 0{,}2\text{ моль}\]

По уравнению реакции на \(1\) моль кислорода нужен \(1\) моль водорода, значит:

\[n(\mathrm{H_2}) = 0{,}2\text{ моль}\]

Теперь найдём массовую долю кобальта. Молярная масса \(\mathrm{CoO}\):

\[M(\mathrm{CoO}) = 59 + 16 = 75\text{ г/моль}\]

Количество вещества исходного оксида:

\[n(\mathrm{CoO}) = \frac{30}{75} = 0{,}4\text{ моль}\]

Масса кобальта в смеси:

\[m(\mathrm{Co}) = 0{,}4 \cdot 59 = 23{,}6\text{ г}\]

Массовая доля кобальта:

\[\omega(\mathrm{Co}) = \frac{23{,}6}{26{,}8} \approx 0{,}881 = 88{,}1\%\]

Ответ: \(n(\mathrm{H_2}) = 0{,}2\) моль, массовая доля кобальта \(88{,}1\%\).

0 0 Пожаловаться