ЗАДАЧИ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИЗВЕСТНОГО ВЕЩЕСТВА (ОКОНЧАНИЕ)
Задача 103. При взаимодействии 72,8 г смеси неизвестного металла и его карбоната с соляной кислотой выделилось 8,96 л газов. После сжигания смеси газов и конденсации паров воды объем смеси уменьшился до 67,2 л. Определите массовую долю металла в смеси.
Решение.
Общее количество вещества газов в смеси составит 8,96 л : 22,4 л/моль = 0,4 моль. Металл с соляной кислотой образует водород, а карбонат металла – углекислый газ. Гореть из этих двух газов будет лишь водород, и после конденсации паров воды останется углекислый газ: 6,72 л : 22,4 л/моль = 0,3 моль. Следовательно, водорода в смеси было 0,4 – 0,3 = 0,1 моль. Зная это, находим количества вещества металла и его карбоната:
0,1 0,1
Me + 2HCl → MeCl2 + H2
М = х
0,3 0,3
MeCO3 + 2HCl → MeCl2 + H2O + CO2
М = х + 60
Теперь суммируем их массы:
0,1 х + 0,3 (х + 60) = 72,8 г х = 137 (Ва)
Таким образом, в смеси были Ва и ВаСО3:
m ( Ba) = 0,1 х = 13,7 г
m (ВаСО3) = 0,3 (х + 60) = 59,1 г
m (Ba + BaCO3) = 13,7 + 59,1 = 72,8 (соответствует условию задачи)
(Ва) = 13,7 г : 72,8 г = 0,188 = 18,8%
Задача 104. 7 г алкена присоединяют 2,24 л бромоводорода. Определите алкен.
Решение.
Выразим количество вещества бромоводорода в молях и запишем уравнение реакции:
n (HBr) = 0,1 моль
CnH2n + HBr → CnH2n+1Br
Количества вещества алкена и бромоводорода равны (0,1 моль), масса алкена известна из условия задачи, а потому легко найти его молярную массу: 7 г : 0,1 моль = 70 г/моль.
Масса всего углерода в молекуле равна 12 г/моль • n моль = 12n; масса всего водорода = 1 г/моль • 2n = 2n, следовательно, молярная масса алкена составит 12 n + 2 n = 14 n. Далее:
14 n = 70 n = 5
Формула алкена С5Н10 – это пентен.
Задача 105. 7,84 г смеси алкина и алкена с равным числом атомов углерода в молекуле может присоединить 80 г брома. Полученная смесь продуктов реакции имеет массу 94,4 г. Определите вещества исходной смеси.
Решение.
Общие формулы наших веществ: алкен CnH2n и алкин CnH2n-2
n смеси = V : Vm = 7,84 л : 22,4 л/моль = 0,35 моль.
n (Br2) = 80 г : 160 г/моль = 0,5 моль
Пусть n (CnH2n) = х моль, а n (CnH2n-2) = у моль. Составляем и решаем систему уравнений:
х моль х моль
CnH2n + Br2 → CnH2nBr2
у моль 2у моль
CnH2n-2 + 2Br2 → CnH2n-2Br4
x + у = 0,35
x + 2у = 0,5
у = 0,15 моль (алкин), отсюда х = 0,35 – 0,15 = 0,2 моль (алкен)
Записываем выражения молярных масс продуктов реакций через общие формулы:
М (CnH2nBr2) = 12n + 2n + 160 = 14n + 160
М (CnH2n-2Br4) = 12n + 2n -2 + 320 = 14n + 318
Зная общую массу этих веществ из условия задачи, получаем:
0,2 (14n + 160) + 0,15 (14n + 318) = 94,4
2,8 n + 32 + 2,1 n + 47,7 = 94,4
4,9 n = 14,7
n = 3
Следовательно, в исходной смеси были пропен С3Н6 и пропин С3Н4.
Была ли вам полезна эта статья? Поделитесь, пожалуйста.