Інші завдання дивись тут...

Зверніть увагу, майже кожна хімічна задача може бути

розв'язана кількома способами. Намагайтеся віднаходити 

різні варіанти розв'язування конкретної задачі, 

але обирайте той з них, який є найраціональнішим.

Зеленим кольором даються пояснення. 

Вправа 147. Яку максимальну масу етанолу можна добути з етену об’ємом 25 м3 (н.у.), якщо цей вуглеводень містить 8% етану?

Відомо: V(С2H42Н6)=25 м3φ2Н6)=8%

Знайти: m(C2H5OH)-?

Розв'язування

І спосіб

1. Знаходимо об'єм основної речовини (етену) в суміші вуглеводнів.

V(C2H6)=(φ(C2H6)V(С2H4,C2H6)):100%=8%25 м3:100%=2 м3

V(С2H4)=V2H4,C2H6)-V(C2H6)=25 м3-2 м3=23 м3

2. Записуємо рівняння реакції:  

 23 м3             x кг

C2H4 + H2О -> C2H5OH

 22,4 м3           46 кг 

М(С2Н5OH)=46 кг/кмоль, маса 1 кмоль=46 кг

За н.у. 1 кмоль газу займає об'єм 22,4 м3

х=m(C2H5OH)=23 м3 • 46 кг : 22,4 м3=47,2 кг

ІІ спосіб

1. Знаходимо об'єм основної речовини (етену) в суміші вуглеводнів.

φ(С2H4)=100%-φ(С2Н6)=100% - 8% = 92%

V(С2H4)=(φ(С2H4)V(С2H4,C2H6)):100%=92%25 м3:100%=23 м3 

2. Обчислюємо кількість речовини етену:

n(C2H4)=V(C2H4):VM=23 м3 : 22,4 м3/кмоль=1,026 кмоль

3. Записуємо рівняння реакції:  C2H4 + H2О -> C2H5OH

За рівнянням реакції n(C2H4):n(C2H5OH)=1:1, тому

n(C2H5OH)=n(C2H4)=1,026 кмоль

М(С2Н5OH)=46 кг/кмоль

m(C2H5OH)=n(C2H5OH)M(C2H5OH)=1,026 кмоль•42 кг/кмоль=47,2 кг

Відповідь: 47,2 кг етанолу

 

Вправа 148. При дегідратації 16,7 г пропан-1-олу, що містив домішку води, отримали 5,6 л вуглеводню (н.у.). Обчисліть масову частку води у спирті.

Відомо: m(С3H7OH із дом.)=16,7 г, V(C3H6)=5,6 л

Знайти: w(дом.)-?

Розв'язування

І спосіб

1. Записуємо рівняння реакції: 

х г         5,6 л

C3H7OH -> C3H6 + H2O

60 г       22,4 л 

М(С3Н7OH)=60 г/моль, маса 1 моль=60 г

За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л

х=m(C3H7OH)=60 г • 5,6 л : 22,4 л=15 г

2. Знаходимо масову частку домішок (води) в спирті.

m(дом.)=m(C3H7OH із дом.)-m(C3H7OH)=16,7 г-15 г=1,7 г

w(дом.)=(m(дом.):m(C3H7OH із дом.))100%=(1,7 г:16,7)100%=10,2%

ІІ спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини вуглеводню:

n(C3H6)=V(C3H6):VМ=5,6 л : 22,4 л/моль=0,25 моль

2. Записуємо рівняння реакції: C3H7OH->C3H6+H2O

За рівнянням реакції n(C3H7OH):n(C3H6)=1:1, тому

n(C3H7OH)=n(C3H6)=0,25 моль

М(С3Н7OH)=60 г/моль

m(C3H7OH)=n(C3H7OH)M(C3H7OH)=0,25 моль•60 г/моль=15 г

3. Знаходимо масову частку домішок (води) в спирті. 

w3Н7OH)=(m(C3H7OH):m(C3H7OH із дом.))100%=(15 г:16,7 г)100%=

=89,8%

w(дом.)=100%-w(C3H7OH)=100%-89,8%=10,2%

Відповідь: 10,2% води

 

Вправа 149. Чи містив фенол помітну кількість домішок, якщо для реакції з натрієм було взято 23,6 г фенолу, а добуто 29 г феноляту?

Відомо: m(С6H5OH із дом.)=23,6 г, m(C6H5ONa)=29 г

Знайти: w(дом.)-?

Розв'язування

І спосіб

1. Записуємо рівняння реакції: 

х г                       29 г

6Н5ОН + 2Nа -> 2С6Н5ОNa + Н2

188 г                    232 г 

М(С6Н5OH)=94 г/моль, маса 1 моль=94 г, а маса 2 моль=188 г

М(С6Н5ONa)=116 г/моль, маса 1 моль=116 г, а маса 2 моль=232 г

х=m(C6H5OH)=29 г • 188 г : 232 г=23,5 г (чиста речовина)

2. Знаходимо масову частку домішок в суміші.

m(дом.)=m(C6H5OH із дом.)-m(C6H5OH)=23,6 г-23,5 г=0,1 г

w(дом.)=(m(дом.):m(C6H5OH із дом.))100%=(0,1 г:23,6 г)100%=

=0,42%

ІІ спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини феноляту:

М(С6Н5ONa)=116 г/моль

n(C6H5ONa)=m(C6H5ONa):M(C6H5ONa)=29 г : 116 г/моль=0,25 моль

2. Записуємо рівняння реакції: 6Н5ОН + 2Nа -> 2С6Н5ОNa + Н2

За рівнянням реакції n(C6H5OH):n(C6H5ONa)=2:2=1:1, тому

n(C6H5OH)=n(C6H5ONa)=0,25 моль

М(С6Н5OH)=94 г/моль

m(C6H5OH)=n(C6H5OH)M(C6H5OH)=0,25 моль94 г/моль=23,5 г

3. Знаходимо масову частку домішок в суміші (фенолі).

w6Н5OH)=(m(C6H5OH):m(C6H5OH із дом.))100%=(23,5 г:23,6 г)100%=

=99,58%

w(дом.)=100%-w6Н5OH)=100%-99,58%=0,42% 

Відповідь: фенол не містив помітної кількості домішок

 

Вправа 150. Яку максимальну масу етаналю можна добути з 20 г кальцій карбіду, що містить 12% домішок?

Відомо: m(CaС2 із дом.)=20 гw(дом.)=12%

Знайти: m(CH3СHO)-?

Розв'язування

І спосіб

1. Знаходимо масу основної речовини (чистого кальцій карбіду).

m(дом.)=(w(дом.)m(CaС2 із дом.)):100%=12%20 г:100%=2,4 г

m(СаС2)=m(CaС2 із дом.)-m(дом.)=20 г - 2,4 г=17,6 г

2. Записуємо рівняння реакції добування етину:

17,6 г           х моль

СaC2 +2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2

64 г            1 моль

М(CaС2)=64 г/моль, маса 1 моль=64 г

х=n(C2H2)=17,6 г • 1 моль : 64 г=0,275

3. Записуємо рівняння реакції добування етаналю:

0,275 моль       х г

С2H2 + H2O -> CH3CHO 

1 моль           44 г

М(СН3CHO)=44 г/моль, маса 1 моль=44 г

х=m(CH3CHO)=0,275 моль • 44 г : 1 моль=12,1 г

ІІ спосіб

1. Знаходимо масу основної речовини (чистого кальцій карбіду).

w(СаС2)=100%-w(дом.)=100% - 12% = 88%

m(СаС2)=(w(CaС2)m(CaС2 із дом.)):100%=88%20 г:100%=17,6 г

2. Обчислюємо кількість речовини карбіду:

М(СаС2)=64 г/моль

n(CaC2)=m(CaC2):M(CaC2)=17,6 г : 64 г/моль=0,275 моль

3. Записуємо рівняння реакції добування етину: 

СaC2 +2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2

За рівнянням реакції n(CaC2):n(C2H2)=1:1, тому

n(C2H2)=n(CaC2)=0,275 моль

4. Записуємо рівняння реакції добування етаналю: 

С2H2 + H2O -> CH3CHO

За рівнянням реакції n(C2H2):n(CH3CHO)=1:1, тому

n(CH3CHO)=n(C2H2)=0,275 моль

М(СН3CHO)=44 г/моль

m(CH3CHO)=n(CH3CHO)M(CH3CHO)=0,275 моль44 г/моль=12,1 г

Відповідь: 12,1 г етаналю

 

Вправа 151. Який об’єм водню за нормальних умов виділиться під час взаємодії 2 г літію з достатньою кількістю мурашиної кислоти, якщо масова частка домішок у металі становить 3%?

Відомо: m(Li із дом.)=2 гw(дом.)=3%

Знайти: V(H2)-?

Розв'язування

І спосіб

1. Знаходимо масу основної речовини (чистого літію) в металі.

w(Li)=100%-w(дом.)=100% - 3%=97%

m(Li)=(w(Li)m(Li із дом.)):100%=97%2 г:100%=1,94 г

2. Записуємо рівняння реакції: 

             1,94 г                 х л

2HCOOH + 2Li -> 2HCOOLi + H2

             14 г                22,4 л

М(Li)=7 г/моль, маса 1 моль=7 г, а маса 2 моль=14 г

За н.у. 1 моль газу займає 22,4 л

х=V(H2)=1,94 г • 22,4 л : 14 г=3,1 л

ІІ спосіб

1. Знаходимо масу основної речовини (чистого літію) в металі.

m(дом.)=(w(дом.)m(Li із дом.)):100%=3%2 г:100%=0,06 г

m(Li)=m(Li із дом.)-m(дом.)=2 г - 0,06 г=1,94 г

2. Обчислюємо кількість речовини літію:

М(Li)=7 г/моль

n(Li)=m(Li):M(Li)=1,94 г : 7 г/моль=0,28 моль

3. Записуємо рівняння реакції: 2HCOOH + 2Li -> 2HCOOLi + H2

За рівнянням реакції n(Li):n(H2)=2:1, тому

n(H2)=n(Li):2=0,28 моль:2=0,14 моль

V(H2)=n(H2)•VM=0,14 моль22,4 л/моль=3,1 л

Відповідь: 3,1 л водню

 

Вправа 152. Обчисліть масову частку домішок в етені, якщо для реакції з бромом було взято 3,7 г цього газу, а прореагувало 20 г брому.

Відомо: m(Br2)=20 г, m(C2H4 із дом.)=3,7 г

Знайти: w(дом.)-?

Розв'язування

І спосіб

1. Записуємо рівняння реакції: 

 х г    20 г

С2H4 + Br2 -> C2H4Br2

28 г   160 г

М(С2Н4)=28 г/моль, маса 1 моль=28 г

М(Br2)=160 г/моль, маса 1 моль=160 г

х=m(C2H4)=20 г • 28 г : 160 г = 3,5 г

2. Знаходимо масову частку домішок в етені.

m(дом.)=m(C2H4 із дом.)-m(C2H4)=3,7 г - 3,5 г=0,2 г

w(дом.)=(m(дом.):m(C2H4 із дом.))100%=0,2 г : 3,7 г • 100%=5,4%

ІІ спосіб

1. Обчислюємо кількість речовини брому:

М(Br2)=160 г/моль

n(Br2)=m(Br2):M(Br2)=20 г : 160 г/моль=0,125 моль

2. Записуємо рівняння реакції: С2H4 + Br2 -> C2H4Br2

За рівнянням реакції n(C2H4):n(Br2)=1:1, тому

n(C2H4)=n(Br2)=1,25 моль

М(С2Н4)=28 г/моль

m(C2H4)=n(C2H4)M(C2H4)=0,125 моль28 г/моль=3,5 г

3. Знаходимо масову частку домішок в етені.

w(C2H4)=(m(C2H4):m(C2H4 із дом.))100%=3,5 г : 3,7 г • 100%=94,6%

w(дом.)=100%-w(C2H4)=100% - 94,6% =5,4%

Відповідь: 5,4%

 

Вправа 153. Знайдіть масу вуглекислого газу, що утвориться внаслідок спалювання 1 т вугілля в надлишку повітря, якщо сумарна масова частка всіх елементів у вугіллі, крім Карбону, становить 10%.

Відомо: m(C із дом.)=1 т =1000 кг, w(дом.)=10%

Знайти: V(H2)-?

Розв'язування

І спосіб

1. Знаходимо масу основної речовини (вуглецю) у вугіллі.

w(С)=100%-w(дом.)=100% - 10%=90%

m)=(w(С)m(С із дом.)):100%=90%1000 кг:100%=900 кг

2. Записуємо рівняння реакції: 

900 кг           х кг

  С +   O2 -> CO2

 12 кг          44 кг

М(С)=12 кг/кмоль, маса 1 кмоль=12 кг

М(СО2)=44 кг/кмоль, маса 1 кмоль=44 кг

х=m(CO2)=900 кг • 44 кг : 12 кг = 3300 кг=3,3 т

ІІ спосіб

1. Знаходимо масу основної речовини (вуглецю) у вугіллі.

m(дом.)=(w(дом.)m(С із дом.)):100%=10%1000 кг:100%=100 кг

m(С)=m із дом.)-m(дом.)=1000 кг - 100 кг=900 кг

2. Обчислюємо кількість речовини вуглецю:

М(С)=12 кг/кмоль

n(С)=m(С):M(С)=900 кг : 12 кг/кмоль=7,5 кмоль

3. Записуємо рівняння реакції: С + O2 -> CO2

За рівнянням реакції n(C):n(СО2)=1:1, тому 

n(CО2)=n(С)=7,5 кмоль

М(СО2)=44 кг/кмоль

m(CH2)=n(CH2)M(CH2)=7,5 кмоль44 кг/кмоль=3300 кг =3,5 т

Відповідь: 3,3 т вуглекислого газу

Інші завдання дивись тут...