Химия

8 класс
Вопрос
При сжигании в избытке кислорода смеси пропена с неизвестным алканом объемом 4,48 л (н. у.) образуется 10,8 г воды. При пропускании такого же объема газовой смеси через слабощелочной раствор перманганата калия масса раствора увеличивается на 6,3 г. Определите алкан.
Ответ


Напишем уравнения реакций:

$2C_{3}H_{6} + 9O_{2} \rightarrow 6CO_{2} + 6H_{2}O$; (1)
$C_{x}H_{2x + 2} + \frac{3x + 1}{2} O_{2} = xCO_{2} + (x + 1)H_{2}O$; (2)
$C_{3}H_{6} + [O] + HOH \overset{KMnO_{4} }{ \rightarrow } C_{3}H_{6}(OH)_{2}$. (3)

Увеличение массы раствора $KMnO_{4}$ происходит за счет алкена, так как алканы в этих условиях не окисляются, следовательно, $m(C_{3}H_{6}) = 6,3 г$.

Рассчитываем количество вещества воды, пропена, смеси и алкана:

$n = \frac{m}{M}; n(H_{2}O) = \frac{10,8 г}{18 г/моль} = 0,6 моль$;
$n(C_{3}H_{6}) = \frac{6,3 г}{42 г/моль} = 0,15 моль$;
$n = \frac{V}{V_{m} }; n(см.) = \frac{4,48 л}{22,4 л/моль} = 0,2 моль$.

По уравнению (1)

$n_{1}(H_{2}O ) = \frac{6n(C_{3}H_{6} )}{2}; n_{1}(H_{2}O) = \frac{6 \cdot 0,15 моль}{2} = 0,45 моль$;
$n(C_{x}H_{2x + 2}) = n(см.) - n(C_{3}H_{6})$;
$n(C_{x}H_{2x + 2} ) = 0,2 моль - 0,15 моль = 0,05 моль$;
$n_{2}(H_{2}O) = n(H_{2}O) - n_{1}(H_{2}O)$;
$n_{2}(H_{2}O) = 0,б моль - 0,45 моль = 0,15 моль$.

По уравнению (2)

$n(C_{x}H_{2x+2}) = \frac{n_{2}(H_{2}O ) }{x + 1}; 0,05 = \frac{0,15}{x + 1}$.

Отсюда $x = 2$. $C_{2}H_{6}$ - молекулярная формула алкана.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

а. Элемент $X$, который образует соединения во многих степенях окисления, может быть получен в виде простого вещества при прокаливании в электрической печи кальциевой соли, содержащей этот элемент, с коксом и кварцевым песком. Образующиеся при этом пары элемента $X$ конденсируются при пропускании их через воду, образуя реакционноспособную аллотропную модификацию. б. Наиболее важное из соединений элемента $X$ с водородом образуется при действии $X$ на крепкие растворы щелочей. В этих реакциях данное простое вещество диспропорционирует с образованием соединений в степенях окисления -3 и +1. Полученное водородное соединение обладает характерным запахом, который часто ошибочно приписывают другому промышленно важному газу, не обладающему в чистом виде запахом. в. Простое вещество $X$ сгорает в хлоре, окисляясь до степени окисления +3, причем образующееся хлорпроизводное гидролизуется в присутствии следов влаги. г. Полученное при хлорировании соединение может окисляться при нагревании в атмосфере хлора дальше. Образующееся при этом вещество энергично гидролизуется и реагирует с оксидом $X_2O_5$, давая в обоих случаях одно и то же соединение. д. Элемент $X$ образует ряд кислородсодержащих кислот, в которых он обладает различными степенями окисления и степенями гидратации оксида $X$. е. Ангидрид $X_2O_5$ образуется непосредственно при сгорании простого вещества $X$, однако ортокислота получается не при реакции этого оксида с водой, а при взаимодействии кальциевой соли с серной кислотой. Ортокислоту, образованную $X$, можно получить также при действии на простое вещество $X$ паров воды при высокой температуре. ж. Существует ряд солей (например, натриевых), соответствующих замене одного, двух или трех атомов водорода в ортокислоте на металл. Их водные растворы при равной концентрации солей обладают различной кислотностью (с различными концентрациями в них ионов водорода). з. Растворы, содержащие одно- и двухзамещенные натриевые соли ортокислоты, широко используются в лабораторной практике. и. Некоторые из соединений элемента $X$ широко используются в сельском хозяйстве, промышленность производит их в большом количестве. к. От названия элемента $X$ происходит название одного физико-химических явлений. Установите, о каком элементе идет речь. Объясните провесы, упомянутые в условиях задачи. Напишите формулы веществ и уравнения реакций, названных в задаче. При ответе на пункт (ж) охарактеризуйте кислотность растворов натриевых солей по величине рН. В пункте (з) отметьте какое из свойств растворов используется в лабораторной практике и на чем основано его использование. В пункте (и) назовите формулы и способы получения некоторых из промышленно важных соединений $X$. В ответе на последний пункт поясните кратко, в чем заключается упомянутое физико-химическое явление.
8 класс Химия Средняя
В электролизер, катод которого изготовлен из стали, а анод из графита, поместили $2,5 м^3$ 10 %-ного раствора хлористого натрия. Электролиз производили при низкой техмпературе, обеспечивая взаимодействие образующихся продуктов реакции с раствором. Сила тока в электролизере была равна 1000 А, а напряжение подобрали таким образом, чтобы на аноде мог выделяться только хлор. Через некоторое время электролиз прекратили и из электролизера отобрали пробу раствора объемом в 50 мл. Пробу обработали раствором иодида калия и разбавленной серной кислотой. На титрование полученного в результате этого раствора израсходовано 40 мл 0,5 н. раствора $Na_2S_2O_3$. а. Приведите уравнения химических реакций, описанных в задаче. б. Предполагая, что во время электролиза объем раствора не изменился, вычислите массу новой соли, образовавшейся в растворе, и продолжительность процесса электролиза.
8 класс Химия Средняя