Задачи на определение неизвестного вещества (окончание)

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 

C_nH_2n  +  HBr    →   C_nH_2n+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  C_nH_2n  и алкин  C_nH_2n-2 

n _смеси   =    V : V_m    =  7,84 л  :  22,4 л/моль  =  0,35 моль. 

n (Br₂)  =  80 г : 160 г/моль  =  0,5 моль 

Пусть n (C_nH_2n) = х моль, а  n (C_nH_2n-2) = у моль. Составляем и решаем систему уравнений: 

 х  моль     х моль 

C_nH_2n  +      Br₂    →  C_nH_2nBr₂     

у  моль       2у моль 

C_nH_2n-2   +  2Br₂    →  C_nH_2n-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 (C_nH_2nBr₂)  =  12n  +  2n  +  160  =   14n  + 160 

М (C_nH_2n-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.