Химия
8 класс
Вопрос
Масса 1 л газообразного соединения X при н.у. равна 1,34 г, а массовая доля водорода в его составе - 0,2. При сгорании 3 г этого вещества образуется 4,48 л CO2 (н.у.). Определите формулу соединения X.
Ответ
Определяем молярную массу соединения X. Для этого находим массу 1 моль (22,4 л) вещества.
Составляем пропорцию:
1 л соединения X имеет массу 1,34 г,
22,4 л соединения X имеет массу x г,
x=1,34⋅22,41=30г.
Таким образом, молярная масса соединения X равна 30 г/моль. Определяем массу водорода в составе 1 моль вещества X:
m(H)=m(X)⋅ω(H);m(H)=30⋅0,2=6г
Рассчитываем его количество:
ν(H)=m(H)M(H);ν(H)=61=6моль.
Следовательно, в состав 1 моль X входят 6 моль атомов водорода. Находим количество соединения X, подвергшегося горению:
ν(X)=m(X)M(X);ν(X)=330=0,1моль.
Рассчитываем количество оксида углерода (IV), образовавшегося в результате горения X:
ν(CO2)=V(CO2)22,4л/моль;
ν(CO2)=4,4822,4=0,2моль.
Количество углерода в составе X равно количеству образовавшегося оксида углерода. Следовательно, в 1 состав 0,1 моль X входит 0,2 моль атомов углерода, а это значит, что в состав 1 моль X входит 2 моль атомов углерода.
Кроме углерода и водорода в состав X может входить кислород. Определяем его наличие. В состав 3 г 1 соединения X входит 0,2 моль углерода. Рассчитываем его массу:
m(C)=ν(C)⋅M(C);m(C)=0,2⋅12=2,4г.
Массовая доля водорода в соединении X равна 0,2. Находим его массу:
m1(H)=ω(H)⋅m(X);m1(H)=0,2⋅3=0,6г.
Вычисляем суммарную массу водорода и углерода в соединении X:
m1(H)+m(C)=0,6+2,4=3г.
Согласно условию масса соединения X также равна 3 г. Следовательно, кислород в его состав не входит. Поскольку в состав 1 моль X входят 2 моль атомов углерода и 6 моль атомов водорода, формула соединения будет иметь вид C2H6.