Сначала определим, сколько нужно ацетальдегида для приготовления 10% раствора из 50 мл воды. Принимаем массу 50 мл воды равной 50 г. Пусть х г - искомая масса ацетальдегида. Тогда его массовая доля х/(50+х). Она равна по условию 10% или 0,1: х/(50+х) = 0,1 х = 0,1*(50+х) х = 5 + 0,1х 0,9х = 5 х = 5/0,9 = 5,56 г
M(C₂H₂) = 26 г/моль M(CH₃-CHO) = 44 г/моль
Уравнение реакции Кучерова: C₂H₂ + H₂O = CH₃-CHO 22,4 л 44 г у л 5,56 г
Объем этина (ацетилена), необходимый для получения 5,56 г ацетальдегида при 100% выходе: у = 22,4 л * 5,56 г / 44 г = 2,83 л При 50% выходе нужно взять в два раза больше этина: V(C₂H₂) = 2*2.83 = 5.66 л.
Этот объем соответствует нормальным условиям: давление 1 атмосфера (101,3 кПа), температура 0 С (273 К) Для перехода к условиям задачи (20 С, 101,3 кПа) используем уравнение Менделеева-Клапейрона: p₁V₁/T₁ = p₀V₀/T₀, где p₀, V₀, T₀ и p₁, V₁, T₁ - давление, объем и температура газа при начальных (нормальных) условиях и при конечных (произвольных) условиях. В нашем случае давление постоянно, поэтому уравнение можно записать в таком виде: V₁ / T₁ = V₀ / T₀ Отсюда V₁ = T₁*V₀ / T₀ T₁ = 20 C = 20+273 = 293 К V₀ = 5.66 л T₀ = 273 К
V₁ = 293 К * 5,66 л / 273 К = 6,07 л≈ 6,1 л. ответ: 6,1 л этина
№1
Дано:
m (Mg) = 2,4 г.
m (H₂SO₄) = 9,8 г.
Найти:
m (соли)
• Запишем саму реакцию и уравняем её в случае необходимости:
Mg + H₂SO₄ ===> MgSO₄ + H₂↑
• По уравнению реакции: ν (Mg) : ν (H₂SO₄) : ν (MgSO₄) = 1 : 1 : 1
• Найдём количество магния и серной кислоты:
ν (Mg) = m/M = 2,4 г./24 г/моль = 0,1 моль
ν (H₂SO₄) = m/M = 9,8 г./98 г/моль = 0,1 моль
• Найдём количество соли и её массу:
ν (Mg) = ν (H₂SO₄) = ν (MgSO₄) = 0,1 моль
m (MgSO₄) = M • ν = 120 г/моль • 0,1 моль = 12 г.
ответ: m (MgSO₄) = 12 г.
Примечание: в реакции используется РАЗБАВЛЕННАЯ серная кислота, у концентрированной реакция идёт по-другому
№2
Дано:
m (HCl) = 200г.
ν (Ba) = 2 моль
Найти:
V (газа) н.у.
• Запишем саму реакцию и уравняем её в случае необходимости:
Ba + 2 HCl = BaCl₂ + H₂↑
• По уравнению реакции: ν (Ba) : ν (HCl) : ν (H₂) = 1 : 2 : 1
• Найдём количество соляной кислоты:
ν (HCl) = m/M = 200 г./36,5 г/моль ≈ 5,48 моль
• Так как ν (Ba) = 2 моль, то он в недостатке, ⇒ ведём расчёт по нему
• Найдём количество и объём водорода:
ν (H₂) = ν (Ba) = 2 моль
V (H₂) = Vm • ν = 22,4 л/моль • 2 моль = 44,8 л.
ответ: V (H₂) = 44,8 л.