Химия
8 класс
Вопрос
Определите массы хлороводорода и ацетилена, израсходованных на получение 1800 кг винилхлорида, если массовые доли компонентов в смеси после реакции составили: винилхлорида - 94,8 %, хлороводорода - 4,4 %, дихлорэтана - 0,8 %.
Ответ
Уравнения реакций:
$CH \equiv CH + HCl \rightarrow CH_{2} = CHCl$; (1)
$CH_{2} = CHCl + HCl \rightarrow CH_{3} - CHCl_{2}$. (2)
Найдем количество вещества винилхлорида:
$n_{1}(C_{2}H_{3}Cl) = \frac{1800 кг}{62,5 кг/кмоль} = 28,8 кмоль$.
Зная массовую долю винилхлорида в полученной смеси, определим массы смеси и оставшегося $HCl$:
$m(см.) = \frac{1800 кг}{0,948} = 1898,73 кг$;
$m_{ост}(HCl) = 1898,73 кг \cdot 0,044 = 83,54 кг$.
Найдем количество вещества дихлорэтана, а также количество вещества винилхлорида и хлороводорода, израсходованных в реакции (2):
$n(C_{2}H_{4}Cl_{2} ) = \frac{1898,73 кг \cdot 0,008}{99 кг/кмоль} = 0,153 кмоль$;
$n_{2}(C_{2}H_{3}Cl) = n(C_{2}H_{4}Cl_{2}) = 0,153 кмоль$;
$n_{2}(HCl) = n(C_{2}H_{4}Cl_{2}) = 0,153 кмоль$.
Найдем массу ацетилена:
$n_{о6щ}(C_{2}H_{3}Cl) = n_{1}(C_{2}H_{3}Cl) + n_{2}(C_{2}H_{3}Cl)$;
$n_{общ}(C_{2}H_{3}Cl) = 28,8 кмоль + 0,153 кмоль = 28,953 кмоль$;
$n(C_{2}H_{2}) = n_{общ}(C_{2}H_{3}Cl) = 28,953 кмоль$;
$m(C_{2}H_{2}) = 28,953 кмоль \cdot 26 кг/моль = 752,78 кг$.
Определим суммарную массу $HCl$:
$n_{1}(HCl) = n_{общ}(C_{2}H_{3}Cl) = 28,953 кмоль$;
$n_{о6щ}(HCl) = m_{1}(HCl) + m_{2}(HCl) + m_{ост}(HCl)$;
$m_{общ}(HCl) = 36,5 кг/кмоль \cdot (28,953 кмоль + 0,153 кмоль) + 83,54 кг = 1145,91 кг$.
Ответ: $m(HCl) = 1145,91 кг; m(C_{2}H_{2}) = 752,78 кг$.