Другие задания смотри здесь...
Упражнение 189. Увеличивается, уменьшается или остается неизменным суммарный объем веществ в результате таких превращений (вода образуется в виде пара):
а) СН4 + 2О2 -> СО2 + 2Н2О; Остается неизменным
Cумма коэффициентов около реагентов 1+2=3, а сумма коэффициентов около продуктов реакции 1+2=3. Если сумма коэффициентов в обеих частях одинакова, тогда одинаковым является суммарный объем веществ.
б) С2Н4 + 3О2 -> 2СО2 + 2Н2О; Остается неизменным
Cумма коэффициентов около реагентов 1+3=4, а сумма коэффициентов около продуктов реакции 2+2=4. Если сумма коэффициентов в обеих частях одинакова, тогда одинаковым является суммарный объем веществ.
в) 2С2Н2 + 5О2 -> 4СО2 + 2Н2О? Уменьшается
Cумма коэффициентов около реагентов 2+5=7, а сумма коэффициентов около продуктов реакции 4+2=6. Поскольку 7>6, реакция сопровождается уменьшением суммарного объема веществ.
Упражнение 190. Какой объем кислорода расходуется на сгорание 2 л этилена?
Дано: V(C2H4)=2 л. Найти: V(O2)-?
Решение:
І способ
Составляем уравнение реакции: С2Н4 + 3O2 -> 2СO2 + 2Н2O.
Рассчитываем объем кислорода.
На сгорание 1 л этилена расходуется 3 л кислорода, тогда
на сгорание 2 л этилена - х л кислорода;
х = V(О2) = 2 л • 3 л : 1 л = 6 л.
ІІ способ
Составляем уравнение реакции: С2Н4 + 3O2 -> 2СO2 + 2Н2O.
Соотношение объемов реагирующих газов, согласно химическиму уравнению, составляет V(C2H4):V(О2)=1:3, поэтому
V(O2)=3•V(C2H4)=3 • 2 л=6 л.
Ответ: V(О2) = 6 л
Упражнение 191. При нормальных условиях смешали 1 л этана и 5 л кислорода. Смесь газов подожгли. Какие газы были обнаружены после реакции и приведения условий к начальным? Вычислите объем каждого из этих газов.
Дано: V(C2H6)=1 л, V(O2)=5 л. Найти: Vостаток(O2)-?, V(СO2)-?
Решение:
Составляем уравнение реакции: 2С2Н6 + 7O2 -> 4СO2 + 6Н2O.
Находим объем кислорода, который прореагировал.
Соотношение объемов этана и кислорода, согласно химическому уравнению, составляет V(C2H6):V(О2)=2:7=1:3,5, поэтому
V(O2)=3,5•V(C2H6)=3,5 • 1 л=3,5 л.
Находим объем углекислого газа.
Соотношение объемов этана и углекислого газа, согласно химическому уравнению, составляет V(C2H6):V(СО2)=2:4=1:2, поэтому
V(СO2)=2•V(C2H6)=2 • 1 л=2 л.
После реакции образуется углекислый газ и останется кислород. При н.у. (температура 00С) вода будет жидкостью.
Вычисляем объем кислорода, который останется после реакции::
Vостаток(O2)=5 л - 3,5 л = 1,5 л.
Ответ: V(СO2)=2 л, Vостаток(O2)=1,5 л.
Упражнение 192. После реакции в 40 мл смеси кислорода с водородом осталось 10 мл кислорода. Какие объемы кислорода и водорода были до реакции?
Составляем уравнение реакции: 2Н2 + O2 = 2Н2O
По условию задачи осталось 10 мл кислорода, поэтому в реакцию вступили водород и кислород общим объемом 40 мл - 10 мл = 30 мл.
Соотношение объемов реагирующих газов, согласно химическому уравнению, составляет V(H2):V(О2)=2:1, вместе 2+1=3 части.
30 мл : 3 = 10 мл - приходится на 1 часть или объем кислорода.
10 мл • 2 = 20 мл - приходится на 2 части или объем водорода.
Осталось 10 мл и прореагировало 10 мл кислорода, поэтому до реакции было 10 мл + 10 мл = 20 мл кислорода.
Ответ: до реакции было 20 мл кислорода и 20 мл водорода.
Упражнение 193. В каком объемном соотношении следует смешать углеводород и воздух, чтобы их было достаточно для протекания реакции С5Н12 + O2 -> СO2 + H2O? Примите объемную долю кислорода в воздухе равной 20%.
Составляем уравнение реакции: С5Н12 + 8O2 -> 5СO2 + 6H2O
Соотношение объемов реагирующих газов, согласно химическому уравнению, составляет V(С5H12):V(О2)=1:8.
В воздухе кислорода около 20% по объему (или 1/5 часть), поэтому воздуха надо взять в 5 раз большего объема, то есть 8 • 5 = 40.
Итак, углеводород и воздух надо смешать в объемном соотношении 1:40.
Ответ: V(C5H12):V(воздух)=1:40
Упражнение 194. Какой объем кислорода необходим для сжигания 200 мл смеси водорода и карбон (ІІ) оксида? Нужно ли для решения задачи знать количественный состав смеси этих газов? Ответ обоснуйте.
Составляем уравнение реакции:
2Н2 + O2 = 2Н2O
2CO + O2 = CO2
Соотношение объемов реагирующих газов, согласно химическому уравнению, составляет 2:1, то есть на сжигание любого объема реагирующих веществ кислорода расходуется в 2 раза меньше, поэтому V(O2)=200 мл:2=100 мл.
Ответ: 100 мл.
Упражнение 195. При сгорании в кислороде одного объема углеводорода образуются два объема углекислого газа и один объем водяного пара. Определите формулу углеводорода. (Устно.)
Составим уравнение реакции в общем случае:
1 объем 2 объема 1 объем
Соотношение объемов взаимодействующих газов до и после реакции, соответствует коэффициентам в уравнении, потому х=2, а у/2=1, отсюда у=1•2=2, поэтому формула углеводорода С2Н2.
Ответ: С2Н2.
Упражнение 196. При полном сгорании 10 мл газообразного углеводорода образовалось 40 мл углекислого газа и 50 мл водяного пара. Объемы газов измерены в одинаковых условиях. Выведите формулу углеводорода. (Устно.)
Соотношение объемов углеводорода, углекислого газа и водяного пара
V(CxHy):V(CO2):V(H2O)=10:40:50=1:4:5
Составляем уравнение реакции в общем случае:
1 объем 4 объема 5 объемов
Соотношение объемов взаимодействующих газов до и после реакции, соответствует коэффициентам в уравнении, поэтому х=4, а у/2=5, отсюда у=2•5=10, поэтому формула углеводорода С4Н10.
Ответ: С4Н10.
Упражнение 197. Какова формула газообразного углеводорода, если при его сжигании образуется вдвое больший объем углекислого газа, а плотность углеводорода при нормальных условиях составляет 1,34 г/л?
Дано: углеводород СхНу, V(CхHу):V(CO2)=1:2, ρ=1,34 г/л.
Найти: CхHу-?
Решение.
Составляем уравнение реакции в общем случае:
1 объем 2 объема
Соотношение объемов взаимодействующих газов до и после реакции, соответствует коэффициентам в уравнении, поэтому х=2, следовательно, формулу углеводорода можно записать в виде: С2Ну.
С формулы вычисления плотности ρ=M/VМ, где VM - постоянная величина и при н.у. численно равна 22,4 л/моль, находим молярную массу M=ρ•VМ.
M(C2Hy)=ρ(C2Hy)•VM=1,34 г/л • 22,4 л/моль=30 г/моль, Mr(C2Hy)=30
Mr(C2Hy)=2•Ar(C)+y•Ar(H)=2•12+y•1=24+y.
Составляем алгебраическое уравнение и решаем его.
24 + у = 30
у = 30 - 24
у = 6, поэтому формула углеводорода С2Н6.
Ответ: С2Н6.