1. Начнем с расчета молей HCl, которые были добавлены к смеси. Для этого умножим объем раствора HCl (40,00 мл) на его концентрацию (0,5100 М):
моли HCl = объем HCl * концентрация HCl
= 0,0400 л * 0,5100 М
= 0,0204 молей HCl
2. Теперь посмотрим на реакцию, которая происходит между HCl и SrCO3:
HCl + SrCO3 -> SrCl2 + H2O + CO2
Из уравнения видно, что для полного реагирования 1 моль SrCO3 требуется 2 моля HCl. Поскольку исходная смесь содержит х.ч. SrCO3, она потребует 2 * х.ч. HCl для полного реагирования. Мы знаем, что добавили 0,0204 молей HCl, следовательно:
3. Так как у нас был избыток кислоты, мы можем найти количество HCl, которое не реагировало с SrCO3. Для этого умножим объем использованного раствора NaOH (20,00 мл) на его концентрацию (0,01825):
моли NaOH = объем NaOH * концентрация NaOH
= 0,0200 л * 0,01825 М
= 0,000365 молей NaOH
Поскольку соотношение между NaOH и HCl составляет 1:1, количество не реагировавшего HCl также равно 0,000365 молей.
Количество HCl, реагировавшего с SrCO3:
реагировавшие HCl = общее количество HCl - не реагировавшие HCl
= 0,0204 молей HCl - 0,000365 молей HCl
= 0,020035 молей HCl
4. Теперь можем перейти к расчету количества SrCO3 и Li2CO3 в исходной смеси. Зная, что в реакции 1 моль SrCO3 реагирует с 2 молями HCl, а х.ч. SrCO3 требует 0,020035 молей HCl, можем найти х.ч. SrCO3:
5. Аналогично, поскольку в реакции 1 моль Li2CO3 реагирует с 2 молями HCl, х.ч. Li2CO3 также равен 0,0051 молей.
6. Наконец, чтобы вычислить процентное содержание SrCO3 и Li2CO3, мы будем использовать общую массу смеси, которая равна 0,4789 г. Сначала найдем молярную массу SrCO3 (масса SrCO3 / количество SrCO3):
молярная масса SrCO3 = масса SrCO3 / количество SrCO3
= 0,4789 г / 0,0051 моль
= 93,92 г/моль
Аналогичным образом, найдем молярную массу Li2CO3:
молярная масса Li2CO3 = масса Li2CO3 / количество Li2CO3
= 0,4789 г / 0,0051 моль
= 93,92 г/моль
7. Теперь, зная молярную массу и количество обоих соединений, мы можем найти массу SrCO3 и Li2CO3 в смеси:
масса SrCO3 = молярная масса SrCO3 * количество SrCO3
= 93,92 г/моль * 0,0051 моль
= 0,4806 г
масса Li2CO3 = молярная масса Li2CO3 * количество Li2CO3
= 73,89 г/моль * 0,0051 моль
= 0,3765 г
8. Наконец, чтобы найти процентное содержание SrCO3 и Li2CO3, мы поделим массу каждого соединения на общую массу смеси и умножим на 100:
процентное содержание SrCO3 = (масса SrCO3 / общая масса смеси) * 100
= (0,4806 г / 0,4789 г) * 100
= 100,35 %
процентное содержание Li2CO3 = (масса Li2CO3 / общая масса смеси) * 100
= (0,3765 г / 0,4789 г) * 100
= 78,59 %
Таким образом, процентное содержание SrCO3 в смеси равно 100,35%, а процентное содержание Li2CO3 равно 78,59%.
1. Для решения данной задачи, нам необходимо найти объемную долю этана в исходной смеси.
Из условия задачи известно, что объем смеси этана с этиленом составляет 25 л (н. у.) и в результате гидратации этой смеси было получено 18,4 г этанола.
Доля выхода этанола составляет 80% от теоретически возможного, что означает, что мы можем рассчитать массу теоретически возможного этанола следующим образом:
Масса теоретически возможного этанола = (масса фактически полученного этанола) / (доля выхода этанола)
Масса теоретически возможного этанола = 18,4 г / 0,8 = 23 г
Теперь, с учетом молярной массы этана (С2Н6), которая равна 30 г/моль, мы можем рассчитать количество молей этана, которое представлено фактически полученным этанолом:
Количество молей этана = (масса фактически полученного этанола) / (молярная масса этана)
Количество молей этана = 18,4 г / 30 г/моль = 0,6133 моль
Так как мы исследуем смесь этана с этиленом, мы можем предположить, что исходная смесь содержит только этан и этилен. Пусть x - объемная доля этана в исходной смеси.
Теперь мы можем рассчитать количество молей этана в исходной смеси:
Количество молей этана в смеси = x * общий объем смеси / молярный объем этана
Количество молей этана в смеси = x * 25 л / (22,4 л/моль) = 1,1161x моль
Таким образом, у нас есть два выражения для количества молей этана в смеси. Их можно приравнять:
0,6133 моль = 1,1161x моль
Теперь мы можем рассчитать объемную долю этана в смеси:
x = 0,6133 моль / 1,1161 моль = 0,5497 или 54,97%
Ответ: Объемная доля этана в исходной смеси составляет 54,97%.
2. Для решения данной задачи, нам необходимо найти объем кислорода, потребовавшегося для горения смеси метанола и этанола.
Из условия задачи известно, что при сгорании 3,72 г смеси метанола и этанола образовалось 3,36 л углекислого газа (н. у.).
Сперва, найдем количество молей углекислого газа с использованием уравнения реакции:
СН3ОН + С2Н5ОН → СО2 + Н2О
Масса углекислого газа = молярная масса углекислого газа * количество молей углекислого газа
Масса углекислого газа = 44 г/моль * (3,36 л / 22,4 л/моль) = 6,62 г
Теперь мы можем рассчитать массу смеси метанола и этанола:
Масса смеси = 3,72 г + 6,62 г = 10,34 г
По условию задачи, мы должны найти объем кислорода. Так как у нас нет информации о том, какой газ еще участвует в реакции сгорания, мы можем предположить, что 1 моль смеси метанола и этанола требует 3 молей кислорода для полного сгорания. С учетом этого, мы можем рассчитать количество молей кислорода:
Количество молей кислорода = (масса смеси) / (молярная масса смеси) * 3
Количество молей кислорода = (10,34 г) / (32 г/моль) * 3 = 3,27375 моль
Теперь мы можем найти объем кислорода с использованием молярного объема газов:
Объем кислорода = (количество молей кислорода) * (молярный объем кислорода)
Объем кислорода = 3,27375 моль * 22,4 л/моль = 73,288 л или 73,29 л (округлено до 2 десятичных знаков)
Ответ: Объем кислорода, потребовавшегося для горения, составляет 73,29 л.
3. Для решения данной задачи, нам необходимо найти массовую долю метанола и этанола в растворе, полученном добавлением бензола к смеси метанола и этанола и последующему действию избытка металлического калия.
Из условия задачи известно, что при действии избытка металлического калия на раствор, полученный добавлением 180 г бензола к 44 г смеси метанола с этанолом, выделилось 13,44 л газа (н. у.).
Для начала, найдем массу полученного газа с использованием уравнения реакции:
2C2H5OH + 2CH3OH + 10K → 2K2CO3 + 11H2 + 10C2H6
Масса газа = молярная масса газа * количество молей газа
Масса газа = 40 г/моль * (13,44 л / 22,4 л/моль) = 24 г
Теперь мы можем рассчитать массу смеси метанола и этанола:
Масса смеси = 44 г + 180 г = 224 г
Так как мы знаем массу каждого спирта в смеси (44 г метанола и 180 г бензола), то мы можем рассчитать массовую долю метанола и этанола в растворе:
Массовая доля метанола = (масса метанола) / (масса смеси) * 100%
Массовая доля метанола = 44 г / 224 г * 100% = 19,6%
Массовая доля этанола = (масса этанола) / (масса смеси) * 100%
Массовая доля этанола = (масса смеси - масса метанола) / (масса смеси) * 100%
Массовая доля этанола = (224 г - 44 г) / 224 г * 100% = 80,4%
Ответ: Массовая доля метанола в растворе составляет 19,6%, а массовая доля этанола составляет 80,4%.
