8,06/22,4 = 0,36 моль
6 этап. Выразим общее количество вещества водорода через
заданные величины:
x + y = 0,36
7 этап. Выразим массы альдегидов через заданные переменные
величины количества вещества по формуле: m = M*n:
m (CH3CHO) = 44x г, m (CH3CH2CHO) = 58y г.
8 этап. Масса смеси по условию 19,3 г. Выразим её через данные
с переменными x и y:
44х + 58y = 19,3
9 этап. Составим систему уравнений и решим её:
x + y = 0,36
44x + 58y = 19,3
x = 0,36 – y
44*(0,36 – y) + 58y = 19,3
15,84 + 14y = 19,3
y = 0,247 моль, х = 0,113 моль
10 этап. Вычислим массу уксусного альдегида:
44 * 0,113 = 4,967 г
11 этап. Вычислим массовую долю уксусного альдегида в смеси по формуле:
W = mв-ва /mсмеси
W (СН3СНО) = 4,967/19,3 = 0,258 или 25,8%
Ответ: 25,8 %
Задача №4
Известно, что 1,12 л (н.у.) смеси ацетилена с этиленом в темноте полностью связывается с 3,82 мл брома (ρ = 3,14 г/мл). Во сколько раз уменьшится объём смеси после пропускания её через аммиачный раствор оксида серебра?
Дано:
Vсмеси = 1,12 л М (Br2) = 160 г/моль
Vраствора (Br2) = 3,82 мл Vm = 22,4 л/моль
ρ (Br2) = 3,14 г/мл
___________________
V1смеси/V2смеси -?
Решение:
1 этап. Все ли компоненты смеси реагируют с бромом? Составьте
уравнения реакций:
C2H4 + Br2 -- C2H4Br2 (1)
C2H2 + 2Br2 --- C2H2Br4 (2)
2этап. Обозначим количества вещества этилена и ацетилена
через переменные величины соответственно:
n (C2H4) = x моль,n (C2H2) = y моль.
3 этап. Вычислим общее количество вещества газовой смеси по формуле:
n = V /Vm
nсмеси = 1,12 / 22,4 = 0,05 моль
4 этап. Выразим общее количество вещества смеси через количества
вещества этилена и ацетилена в уравнениях (1) и (2):
x + y = 0,05
5 этап. По уравнению реакции (1) n(Br2) = n (C2H4). Выразим
количество вещества брома, вступающего в реакцию с этиленом:
n (Br2) = x моль
6 этап. По уравнению реакции (2) n(Br2) = 2n (C2H2). Выразим
количество вещества брома, вступающего в реакцию с ацетиленом:
n (Br2) = 2y моль
7 этап. Вычислим общее количество вещества брома, которое дано
по условию по формуле: n (Br2) = ρ*V /M
n (Br2) = 3,82* 3,14 / 160 = 0,075 моль
8 этап. Представим общее количество вещества брома как сумму
количеств по двум уравнения реакций:
x + 2y = 0,075
9 этап. Составим систему уравнений с двумя неизвестными:
x + y = 0,05
x + 2y = 0,075
10 этап. После решения системы уравнений получили: х = 0,025 моль,
y = 0,025 моль
11 этап. Какое вещество реагирует с аммиачным раствором оксида серебра?
Напишите уравнение реакции:
NH3, t
С2Н2 + Ag2O ---- CH3CHO + 2Ag (3)
12 этап. Зная, что количество вещества ацетилена в смеси
0,025 моль, вычислим, какой объём ацетилена вступил в реакцию
с оксидом серебра, по формуле V = Vm*n:
V (C2H2) = 0,025 * 22,4 = 0,56 л
13 этап. Вычислим, во сколько раз уменьшился объём смеси:
V1/V2 = 1,12 /0,56 = 2
Ответ: объём газовой смеси уменьшился в 2 раза.
Задача №5*
При взаимодействии смеси металлического цинка и его карбоната с избытком водного раствора соляной кислоты выделяется 13,44 л (н.у.) газа. После полного сжигания образовавшегося газа на воздухе и конденсации водяных паров объём газа уменьшился до 8,96 л. Какова доля цинка (в %) в исходной смеси?
Дано:
Vгаза1 = 13, 44 л
Vгаза2 = 8, 96 л
М (Zn) = 65 г/моль
М (ZnCO3) = 125 г/моль
Vm = 22,4 л/моль
____________________-
W (Zn) - ?
Решение:
1 этап. Составим уравнения реакций, которые соответствуют задаче:
Zn + 2HCl - ZnCl2 + H2 ↑ (1)
ZnCO3 + 2HCl - ZnCl2 + H2O + CO2↑ (2)
2 этап. Какие газы образуются в результате реакций? Чему равен
объём полученных газов?
V (H2) + V (CO2) = 13,44 л
3 этап. Какой газ сожгли? Составим уравнение реакции:
2H2 + O2 - 2H2O (3)
4 этап. По условию пары воды сконденсировали, какой газ остался
после конденсации паров воды? Чему равен объём оставшегося газа?
После конденсации водяных паров газ стал состоять только
из углекислого газа, т.е. V (CO2) = 8,96 л
5 этап. Вычислим объём водорода, выделившегося в результате реакции (1):.
V (H2) = 13,44 – 8,96 = 4,48 л
6 этап. Вычислим количество вещества цинка в соответствии с
уравнением реакции (1):
по уравнению реакции (1) n (Zn) = n (H2) = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль
7 этап. Вычислим массу цинка по формуле: m = n*M
m (Zn) = 0,2 * 65 = 13 г
8 этап. Вычислим количество вещества карбоната цинка в соответствии
с уравнением реакции (2): по уравнению реакции (2)
n (ZnCO3) = n (CO2) = 8,96 / 22,4 = 0,4 моль
9 этап. Вычислим массу карбоната цинка по формуле: m = n*M
m (ZnCO3) = 0,4 * 125 = 50 г
10 этап. Вычислим массу исходной смеси веществ:
m смеси = m (Zn) + m (ZnCO3) = 13 + 50 = 63
11 этап. Вычислим массовую долю цинка в исходной смеси по
формуле: W = mв-ва /mсмес
W (Zn) = m (Zn) / mсмеси = 13 / 63 = 0, 206 или 20,6%
Ответ: массовая доля цинка в смеси 20,6 %
Задача №6
Имеется смесь, содержащая 30% алюминия и 70% цинка. Определите, какую навеску смеси нужно взять для получения 10 л водорода при взаимодействии с соляной кислотой.
Дано:
W (Al) = 30%
W (Zn) = 70%
V (H2) = 10 л
V m = 22, 4 л/моль
М (Zn) = 65 г/моль
M (Al) = 27 г/моль
________________
mсмеси - ?
Решение:
1 этап. Зададим массу искомой навески:
mсмеси = а (г)
2 этап. Выразим массы алюминия (30%) и цинка (70%):
m (Al) = 0,3a г, m (Zn) = 0,7a г
3 этап. Составим уравнения реакций:
0,7a г х л
Zn + 2HCl - ZnCl2 + H2↑ (1)
1 моль 1 моль
М = 65 г/моль Vm =22,4 л/моль
m = 65 г V = 22,4 л
0,3а г y л
2Al + 6HCl - 2AlCl3 + 3H2↑ (2)
2 моль 3 моль
М = 27 г/моль Vm =22,4 л/моль
m = 54 г V = 67,2 л
4 этап. Определим объём выделившегося водорода х по реакции (1)
с цинком:
0,7 а /65 = х /22,4
х = 0,24а
5 этап. Определим объём выделившегося водорода y по реакции (2)
с алюминием:
0, 3 а /54 = y / 67,2
y = 0,37a
6 этап. По условию нужно получить 10 л водорода. Выразим общий
объём водорода как сумму объёмов по уравнениям:
0, 24а + 0, 37а = 10
7 этап. Вычислим массу навески смеси а:
а = 16,4 г.
Ответ: масса навески смеси алюминия и цинка составляет 16,4 Г.
Задача №7
Смесь массой 6 г из алюминия и меди обработали соляной кислотой и собрали 3,7 л водорода. Определите массовые доли (%) металлов в смеси.
Дано:
m смеси = 6 г
V (H2) = 3,7 л
М (Al) = 27 г/ моль
М (Cu) = 64 г/ моль
__________________