I-II рівні
Вправа 1 Етин масою 74,3 г з масовою часткою домішок 30% пропустили над активованим вугіллям за температури 600°С. Обчисліть масу утвореного продукту.
Відомо: m(C2H2 з дом.)=74,3 г, ω(дом.)=30%
Знайти: m(C6H6)-?
Розв'язування
1. Масу чистого етину в суміші масою 74,3 г можна знайти двома способами:
І спосіб
Обчислюємо масу домішків в етині:
m(дом.)=(ω(дом.)•m(C2H2 з дом.)):100%=30%•74,3 г:100%=22,29 г
Розраховуємо масу чистого етину:
m(C2H2)=m(C2H2 з дом.)-m(дом.)=74,3 г-22,29 г=52,01 г
ІІ спосіб
Розраховуємо масову частку чистого етину:
ω(C2H2)=100%-ω(дом.)=100% - 30%=70%
Обчислюємо масу чистого етину:
m(C2H2)=(ω(C2H2)•m(C2H2 з дом.)):100%=70%•74,3 г:100%=52,01 г
2. Записуємо рівняння реакції:
52,01 г x г
3C2H2 -> C6H6
78 г 78 г
М(C2H2)=26 г/моль, маса 1 моль=26 г, а маса 3 моль=78 г
М(C6H6)=78 г/моль, маса 1 моль=78 г
х=m(C6H6)=52,01 г • 78 г : 78 г=52,01 г
Відповідь: 52,01 г бензену
Вправа 2 Етан об'ємом 37,34 л (н. у.) з масовою часткою домішок 10% спалили. Обчисліть об'єм карбон (IV) оксиду, що утворився.
Відомо: V(C2H6 з дом.)=37,34 л, ω(дом.)=10%
Знайти: V(CO2)-?
Розв'язування
1. Об'єм чистого етану в суміші об'ємом 37,34 л можна знайти двома способами:
І спосіб
Розраховуємо масову частку чистого етану:
ω(С2Н6)=100%-ω(дом.)=100%-10%=90%
Розраховуємо об'єм чистого етану:
37,34 л - 100%
х л - 90%
х=V(C2H6)=37,34 л • 90% : 100%=33,606 л
ІІ спосіб
Розраховуємо об'єм домішків:
37,34 л - 100%
х л - 10%
х=V(дом.)=37,34 л • 10% : 100%=3,734 л
Розраховуємо об'єм чистого етану:
V(C2H6)=V(C2H6 з дом.)-V(дом.)=37,34 л-3,734 л=33,606 л
2. Записуємо рівняння реакції:
33,606 л х л
2C2H6 + 7O2 = 4CO2 + 6H2O
44,8 л 89,6 л
За н.у. 1 моль газу займає 22,4 л, 2 моль ― 44,8 л, а 4 моль газу ― 89,6 л
х=V(СO2)=33,606 л • 89,6 л : 44,8 л=67,212 л
Відповідь: 67,212 л CO2
ІІІ-IV рівні
Вправа 3 Фенол кількістю речовини 5 моль нейтралізували натрій гідроксидом. Утворився натрій фенолят масою 464 г. Обчисліть масову частку домішок у фенолі та кількість речовини і масу води, що утворилася.
Відомо: v(С6H5OH з дом.)=5 моль, m(C6H5ONa)=464 г
Знайти: ω(дом.)-?, n(H2O)-?, m(H2O)-?
Розв'язування
1. Записуємо рівняння реакції:
х моль 464 г у моль
C6H5OH + NaOH -> C6H5ONa + H2O
1 моль 116 г 1 моль
М(C6H5ONa)=116 г/моль, маса 1 моль=116 г
х=v(C6H5ОН)=464 г • 1 моль : 116 г=4 моль
у=v(H2О)=464 г • 1 моль : 116 г=4 моль
М(H2O)=18 г/моль
m(H2O)=v(H2O)•M(H2O)=4 моль • 18 г/моль=72 г
2. Розраховуємо масову частку чистого фенолу в суміші кількістю речовини 5 моль.
5 моль - 100%
4 моль - х%
х=ω(С6Н5ОН)=4 моль • 100% : 5 моль=80%
3. Розраховуємо масову частку домішків.
ω(дом.)=100%-ω(С6Н5ОН)=100%-80%=20%
Відповідь 20% домішків, 4 моль і 72 г води
Вправа 4 Етанова кислота масою 300 г прореагувала з металічним кальцієм. Утворилася сіль масою 210 г. Обчисліть масову частку домішок в етановій кислоті та об'єм утвореного газу (н.у).
Відомо: m(CH3COOH з дом.)=300 г, m(CH3COONa)=210 г
Знайти: ω(дом.)-?
Розв'язування
1. Записуємо рівняння реакції:
х г 210 г у л
Сa + 2CH3COOH -> (CH3COO)2Ca + H2↑
120 г 158 г 22,4 л
М(CH3COOH)=60 г/моль, маса 1 моль=60 г, а маса 2 моль=120 г
М((CH3COO)2Ca)=158 г/моль, маса 1 моль=158 г
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л
х=m(CH3COOН)=210 г • 120 г : 158 г=159,49 г
у=V(H2)=210 г • 22,4 л : 158 г=29,77 л
2. Розраховуємо масову частку чистої етанової кислоти:
ω(CH3COOH)=(m(CH3COOH):m(CH3COOH з дом.))•100%=
=159,49 г : 300 г • 100%=53,16%
3. Розраховуємо масову частку домішків:
ω(дом.)=100% - ω(CH3COOH)=100%-53,16%=46,84%
Відповідь: 46,84% домішків, 29,77 л водню
Вправа 5 Етанол масою 300 г піддали дегідратації. Утворений етен мав об'єм 134,4 л (н.у.). Обчисліть масову частку домішок в етанолі та масу води, що виділилась при цьому.
Відомо: m(С2H5OН з дом.)=300 г, V(C2H4)=134,4 л
Знайти: ω(дом.)-?, m(H2O)-?
Розв'язування
1. Записуємо рівняння реакції:
х г 134,4 л у г
C2H5OH -> C2H4 + H2O
46 г 22,4 л 18 г
М(С2Н5OH)=46 г/моль, маса 1 моль=46 г
М(Н2O)=18 г/моль, маса 1 моль=18 г
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л
х=m(C2H5OH)=134,4 л • 46 г : 22,4 л=276 г
у=m(H2О)=134,4 л • 18 г : 22,4 л=108 г
2. Масову частку домішок в суміші етанолу масою 300 г можна знайти двома способами:
І спосіб
Розраховуємо масу домішків:
m(дом.)=m(С2H5OH з дом.)-m(С2H5OH)=300 г-276 г=24 г
Обчислюємо масову частку домішків в суміші етанолу:
ω(дом.)=(m(дом.):m(С2H5OH з дом.))•100%=(24 г : 300 г)•100%=8%
ІІ спосіб
Обчислюємо масову частку чистого етанолу в суміші:
ω(С2H5OH)=(m(C2H5OH):m(С2H5OH з дом.))•100%=(276 г:300 г)•100%=92%
Розраховуємо масову частку домішків:
ω(дом.)=100%-ω(С2H5OH)=100% - 92%=8%
Відповідь: 8% домішків, 24 г води
Вправа 6 Етин об'ємом 112 л (н.у.) піддали дії надлишку брому. Приєднався бром масою 1280 г. Обчисліть масову частку домішок в етині та масу і кількість речовини утвореного продукту.
Відомо: V(C2H2 з дом.)=112 л, m(Br2)=1280 г
Знайти: ω(дом.)-?, m(C2H2Br4)-?, v(С2Н2Br4)-?
Розв'язування
1. Записуємо рівняння реакції:
х л 1280 г у г
C2H2 + 2Br2 -> C2H2Br4
22,4 л 320 г 346 г
М(Br2)=160 г/моль, маса 1 моль=160 г, а маса 2 моль=320 г
М(C2H2Br4)=346 г/моль, маса 1 моль=346 г
За н.у. 1 моль газу займає об'єм 22,4 л
х=m(C2H2)=1280 г • 22,4 л : 320 г=89,6 л
у=m(C2H2Br4)=1280 г • 346 г : 320 г=1384 г
v(C2H2Br4)=m(C2H2Br4):M(C2H2Br4)=1384 г : 346 г/моль=4 моль
2. Розраховуємо масову частку чистого етину в суміші об'ємом 112 л.
112 л - 100%
89,6 л - х%
х=ω(С2Н2)=89,6 л • 100% : 112 л=80%
3. Розраховуємо масову частку домішків.
ω(дом.)=100%-ω(С2Н2)=100%-80%=20%
Відповідь 20% домішків, 1384 г 1,1,2,2-тетрабромоетан