Химия
8 класс
Вопрос
При пропускании смеси пропана и пропина через бромную воду образовалось 36 г 1,1,2,2-тетра-бромпропана. На сгорание исходной смеси требуется 31,36 л (н.у.) $O_{2}$. Определите массовую долю (в процентах) пропина в исходной смеси.
Ответ
Записываем уравнение реакции пропина с бромной водой:
$CH=C=CH_{3} + 2Br_{2} \rightarrow CHBr_{2} - CBr_{2} - CH_{3}$.
Рассчитываем количество тетрабромпропана:
$\nu (C_{3}H_{4}Br_{4}) = \frac{m(C_{3}H_{4}Br_{4})}{M(C_{3}H_{4}Br_{4})}$;
$\nu (C_{3}H_{4}Br_{4}) = \frac{36}{360} = 0,1 моль$.
Определяем количество пропина. Согласно уравнению реакции
$\nu (C_{3}H_{4}) = \nu (C_{3}H_{4}Br_{4}); \nu (C_{3}H_{4}) = 0,1 моль$.
Вычисляем массу пропина в смеси:
$m(C_{3}H_{4}) = \nu(C_{3}H_{4}) \cdot M(C_{3}H_{4})$;
$m(C_{3}H_{4}) = 0,1 \cdot 40 = 4 г$.
Определяем количество кислорода, затраченного на сгорание пропина:
$CH \equiv C \equiv CH_{3} + 4O_{2} \rightarrow 3CO_{2} + 2H_{2}O$.
Согласно уравнению реакции
$\nu_{1}(O_{2}) = 4 \nu (C_{3}H_{4})$;
$\nu_{1}(O_{2}) = 4 \cdot 0,1 = 0,4 моль$.
Рассчитываем его объем:
$V_{1}(O_{2}) = \nu_{1}(O_{2}) \cdot 2^,4 л/моль$;
$V_{1}(O_{2}) = 0,4 \cdot 22,4 = 8,96 л$.
Находим объем кислорода, затраченного на его рание пропана:
$V_{2}(O_{2}) = 31,36 - 8,96 = 22,4 л$.
Вычисляем его количество:
$\nu_{2}(O_{2}) = \frac{V_{2}(O_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu_{2}(O_{2}) = \frac{22,4}{22,4} = 1 моль$.
Составляем уравнение горения пропана:
$CH_{3} - CH_{2} - CH_{3} + 5O_{2} \rightarrow 3CO_{2} + 4H_{2}O$.
Определяем количество пропана в смеси. Из уравнения реакции следует, что
$\nu (C_{3}H_{8}) = 0,2 \nu_{2}(O_{2}); \nu (C_{3}H_{8}) = 0,2 \cdot 1 = 0,2 моль$.
Находим массу пропана в смеси:
$m(C_{3}H_{8}) = \nu (C_{3}H_{8}) \cdot M(C_{3}H_{8}); m(C_{3}H_{8}) = 0,2 \cdot 44 = 8,8 г$.
Вычисляем массовую долю пропина:
$\omega (C_{3}H_{4}) = \frac{m(C_{3}H_{4} )}{m(C_{3}H_{4} ) + m(C_{3}H_{8} ) } \cdot 100 \text{ %}$;
$\omega (C_{3}H_{4}) = \frac{4}{4 + 3,8} \cdot 100 = 31 \text{ %}$.