Химия

Записываем схему реакции

$X + O_{2} \rightarrow CO_{2} + H_{2}O$.

Находим количество соединения $X$:

$\nu (X) = \frac{V(X)}{22,4 л/моль}$;
$\nu (X) = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 моль$.

Количества водорода и углерода в составе продуктов реакции равны количествам этих элементов в составе 0,1 моль соединения $X$. Далее определяем их количества.

Вычисляем количество воды:

$\nu (H_{2}O) = \frac{m(H_{2}O)}{M(H_{2}O)}$;
$\nu (H_{2}O) = \frac{3,6}{18} = 0,2 моль$.

Из формулы воды $H_{2}O$ следует, что

$\nu (H) = 2 \nu (H_{2}O); \nu (H) = 2 \cdot 0,2 = 0,4 моль$.

Следовательно, в составе 0,1 моль соединения $X$ содержится 0,4 моль водорода.
Рассчитываем количество оксида углерода:

$\nu (CO_{2}) = \frac{V(CO_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (CO_{2}) = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 моль$.

Из формулы оксида углерода $CO_{2}$ следует, что

$\nu (C) = \nu (CO_{2}); \nu (C) = 0,2 моль$.

Таким образом, в состав 0,1 моль соединения $X$ входит 0,2 моль углерода.

Кроме водорода и углерода в состав соединения X может входить кислород, так как он обнаруживается в составе продуктов реакции. Определяем его наличие или отсутствие в соединении. Для этого рассчитываем суммарное количество атомарного кислорода в продуктах. Количество кислорода в составе воды равно количеству воды, а количество кислорода в составе оксида углерода в 2 раза больше количества $CO_{2}$:

$\nu_{1}(O) = \nu (H_{2}O) + 2 \nu (CO_{2})$;
$\nu_{1}(O) = 0,2 + 2 \cdot 0,2 = 0,6 моль$.

Затем рассчитываем количество атомарного кислорода, вступившего в реакцию, определив предварительно количество молекулярного кислорода:

$\nu (O_{2}) = \frac{V(O_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (O_{2}) = \frac{6,72}{22,4} = 0,3 моль$.

Количество атомарного кислорода в 2 раза больше количества молекулярного кислорода:

$\nu_{2}(O) = 2 \nu (O_{2}); \nu_{2}(O) = 2 \cdot 0,3 = 0,6 моль$.

Поскольку $\nu_{1}(O) = \nu_{2}(O)$, кислород в состав $X$ не входит.

Определяем формулу соединения $X$. Для этого сначала рассчитываем количество водорода в составе 1 моль $X$:

0,1 моль $X$ содержит 0,4 моль $H$,
1 моль $X$ содержит $n$ моль,
$n = 4 моль$.

Таким образом, 1 моль $X$ содержит 4 моль атомов водорода. Затем рассчитываем количество углерода в составе 1 моль $X$:

0,1 моль $X$ содержит 0,2 моль $X$,
1 моль $X$ содержит $m$ моль,
$m = 2 моль$.

Следовательно, 1 моль $X$ содержит 2 моль углерода.

Поскольку 1 моль соединения $X$ содержит 2 моль углерода и 4 моль водорода, его формула имеет вид $C_{2}H_{4}$.