Question

1) 12,0 г угля сожгли в16,8 л кислорода. продукты пропустили через 150 г 20% раствора гидроксида натрия. найдите массы всех растворенных веществ. 2) напишите структурные формулы всех продуктов, которые могут образоваться при нагревании смеси бутанола-2 и пропанола-1 с концентрированной серной кислотой. 3) газообразное соединение азота и водорода содержит 12,5% водорода по массе, а плотность его паров по водороду равна 16. найдите простейшую и молекулярную формулы этого соединения.

Answer 1

1) $C+O_2=CO_2\\CO_2+2NaOH=Na_2CO_3+H_2O$
1. Находим количество моль углерода и кислорода, смотрим, кто из них в избытке и недостатке, а затем уже по недостатку вычисляем количество моль полученного продукта, то есть $CO_2$:

$n(C)=\frac{m}{M}=\frac{12}{12}=1$моль (избыток)

$n(O_2)=\frac{V}{Vm}=\frac{16,8}{22,4}=0,75$моль (недостаток)

2. Т.к кислород находится в недостатке => вычисляем количество моль углекислого газа по кислороду. Рассмотрим соотношение кислорода к углекислому газу:

$n(O_2):n(CO_2)=1:1=n(CO_2)=n(O_2)=0,75$ моль

3. Т. к во второй реакции берётся такое же вещество из реакции, то количество моль углекислого газа не меняется.

4. На дано, что гидроксид натрия 20%=> вычисляем его массу при 20%:

$m(NaOH)=\frac{150*20\%}{100\%}=30$г

5. Можем найти его количество моль, чтобы узнать в избытке он или в недостатке:

$n(NaOH)=\frac{m}{M}=\frac{30}{40}=0,75$моль

6. Т.к $n(CO_2)=n(NaOH)=0,75$моль, то вычисляем по любому из них. Но в данном случае, я буду вычислять по углекислому газу. Рассмотрим соотношение углекислого газа, карбоната натрия и воды. Зная соотношение, можно узнать, количество моль воды и карбоната натрия:

$n(CO_2):n(Na_2CO_3):n(H_2O)=1:1:1$

$=n(CO_2)=n(Na_2CO_3)=n(H_2O)=0,75$моль

7. Теперь, когда мы знаем их моли, то можем найти их массы:

$m(Na_2CO_3)=n*M=0,75*106=79,5$г

$m(H_2O)=n*M=0,75*18=157,5$г

ответ: 79,5г; 157,5г

2) Реакция бутанола-2:

$CH_3-CH_2(OH)-CH_2-CH_3=(H_2SO_4, t140C)=$$CH_3-CH=CH-CH_3+H_2O$

Реакция пропанола-1:

$OH-CH_2-CH_2-CH_3=(H_2SO_4,t140C)=$$CH_2=CH-CH_3+H_2O$

3) $N_xH_y-?$

Мы знаем, что водорода 12,5%=> азота=100%-12,5%=87,5%

1. Составляем соотношение, чтобы вычислить простейшую формулу:

$N:H\\\frac{87,5}{14}:\frac{12,5}{1}\\6,25:12,5|(:6,25)\\1:2=NH_2$ - простейшая формула.

2. Нам дано, что плотность вещества по водороду равна 16 =>

$D(H)=\frac{M(N_xH_y)}{M(H_2)}=M(N_xH_y)=M(H_2)*D(H_2)=16*2=32$

Ну теперь примерно прикидываем, сколько может вместиться азота при малярной массе, равной 32.

Туда точно вместится 2 азота, и остаётся ещё 4, следовательно, всё остальное идёт на водород => его формула $N_2H_4$

ответ: $N_2H_4$.