Question

Розчин гідроген хлориду масою 200г з масовою часткою кислоти 14,6% вступає в реакцію з натрій карбонатом. При цьому виділився газ , після чого його пропустили крізь вапняну воду. Який об’єм газу виділився ? Яка маса осаду утворилася після взаємодії газу з водою?

Обчислити масову частку домішок в суміші масою 125 г, яка містить етанову кислоту, якщо внаслідок взаємодії її з содою виділився вуглекислий газ об’ємом 44,8л.

Обчислити об’ємну частку етену в суміші об’ємом 6 л, яка прореагувала з бромом масою 40г.

Обчислити об’ємну частку метанаміну в суміші об’ємом 12 л, при спалюванні якої утворився азот кількістю речовини 0,25 моль.

Answer 1

Відповідь:

1. Для вирішення цієї задачі необхідно знати реакцію між гідроген хлоридом та натрій карбонатом:

HCl + Na2CO3 → NaCl + CO2 + H2O

З неї видно, що 1 моль HCl реагує з 1 моль Na2CO3 та виділяється 1 моль CO2.

Для розв'язання задачі необхідно знайти кількість молей HCl у розчині, а потім визначити кількість виділеного газу та його об'єм за стандартних умов (0 °C та 1 атм).

Кількість молей HCl:

маса HCl = 200 г

масова частка HCl = 14,6%

тому маса HCl у розчині дорівнює: 200 г × 0,146 = 29,2 г

Молярна маса HCl = 36,46 г/моль

Тому кількість молей HCl у розчині: 29,2 г / 36,46 г/моль = 0,8 моль.

За рівнянням реакції 1 моль HCl виділяє 1 моль CO2.

Отже, 0,8 моль HCl виділяє 0,8 моль CO2.

Об'єм 1 моля будь-якого газу за стандартних умов дорівнює 22,4 л.

Отже, об'єм 0,8 моль CO2 за стандартних умов дорівнює 0,8 моль × 22,4 л/моль = 17,92 л.

Для визначення маси утвореного осаду потрібно знати кількість оксиду вуглецю, який утворився після пропускання газу через вапняну воду.

За рівнянням реакції видно, що 1 моль CO2 реагує з 1 моль Ca(OH)2 та утворюється 1 моль CaCO3.

Отже, кількість молей CaCO3 утвореного при реакції дорівнює кількості молей CO2:

моль CaCO3 = 0,8 моль.

Молярна маса CaCO3 = 100,09 г/моль.

Тому маса утвореного осаду дорівнює:

маса CaCO3 = 0,8 моль ×

2. Для вирішення цієї задачі необхідно визначити кількість молей етанової кислоти (CH3COOH) і вуглекислого газу (CO2), а потім обчислити масову частку домішок у суміші.

За рівнянням реакції між етановою кислотою і содою (NaHCO3):

CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2

Відомо, що 1 моль етанової кислоти реагує з 1 моль соди та утворюється 1 моль вуглекислого газу.

Для початку, потрібно визначити кількість молей CO2, використовуючи об'єм газу і його стандартні умови (0 °C та 1 атм):

Об'єм 44,8 л CO2 при стандартних умовах дорівнює 44,8 л / 22,4 л/моль = 2 моль CO2.

Оскільки кількість молей етанової кислоти і CO2 однакова (згідно рівняння реакції), то ми маємо 2 молі етанової кислоти.

Молярна маса CH3COOH = 60,05 г/моль.

Отже, маса етанової кислоти в суміші:

маса CH3COOH = 2 моля × 60,05 г/моль = 120,1 г.

Так як вся суміш має масу 125 г, то масова частка етанової кислоти у суміші:

масова частка етанової кислоти = (маса CH3COOH / маса суміші) × 100%

масова частка етанової кислоти = (120,1 г / 125 г) × 100% ≈ 96.08%

Отже, масова частка етанової кислоти у суміші становить близько 96.08%.

3. Для обчислення об'ємної частки етену у суміші, спочатку необхідно визначити кількість молей етену і брому, а потім використати їх для обчислення об'ємної частки.

За реакцією етену (C2H4) з бромом (Br2):

C2H4 + Br2 → C2H4Br2

Реакція проходить у співвідношенні 1:1 між етеном і бромом.

Для початку, обчислимо кількість молей брому, використовуючи його масу:

Молярна маса Br2 = 159,808 г/моль.

Кількість молей Br2 = маса Br2 / молярна маса Br2 = 40 г / 159,808 г/моль ≈ 0,250 моль Br2.

Оскільки реакція проходить у співвідношенні 1:1, то кількість молей етену також становить 0,250 моль.

Тепер, враховуючи, що об'єм газу за стандартних умов (0 °C і 1 атм) дорівнює 22,4 л/моль, обчислимо об'єм етену:

Об'єм етену = кількість молей етену × 22,4 л/моль = 0,250 моль × 22,4 л/моль ≈ 5,6 л.

Тепер ми можемо обчислити об'ємну частку етену в суміші:

Об'ємна частка етену = (Об'єм етену / Об'єм суміші) × 100%

Об'ємна частка етену = (5,6 л / 6 л) × 100% ≈ 93,3%

Отже, об'ємна частка етену в суміші становить приблизно 93,3%.

4. Для обчислення об'ємної частки метанаміну в суміші, необхідно використати кількість молей азоту та знайти відповідну кількість молей метанаміну, а потім обчислити їх відношення до загального об'єму суміші.

Розглянемо спалювання метанаміну (CH₃NH₂):

CH₃NH₂ + (3/2)O₂ → CO₂ + 2H₂O + N₂

У реакції одна молекула метанаміну спалюється з (3/2) молекулами кисню, утворюючи одну молекулу азоту (N₂).

Дано: кількість молей азоту = 0,25 моль

За реакцією, кількість молей метанаміну також буде дорівнювати 0,25 моль.

Тепер, обчислимо об'єм метанаміну за допомогою відомого співвідношення об'єму газу та кількості молей:

Об'єм метанаміну = кількість молей метанаміну × 22,4 л/моль = 0,25 моль × 22,4 л/моль = 5,6 л.

Тепер, обчислимо об'ємну частку метанаміну в суміші:

Об'ємна частка метанаміну = (Об'єм метанаміну / Об'єм суміші) × 100%

Об'ємна частка метанаміну = (5,6 л / 12 л) × 100% ≈ 46,7%

Отже, об'ємна частка метанаміну в суміші становить приблизно 46,7%.

Пояснення: