Химия

8 класс
Вопрос
При сжигании газообразного соединения $X$ объемом 2,24 л (н.у.) получили 2,24 л (н.у.) оксида углерода (IV) и воду массой 1,8 г. На горение $X$ было затрачено 3,2 г кислорода. Определите молекулярную формулу вещества.
Ответ


Записываем схему реакции:

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

В состав соединения $X$ входят углерод и водород.

Кислород также может входить в его состав, но его наличие требуется установить. Вначале определяем количества атомов водорода и углерода в составе продуктов реакции.

Рассчитываем количество воды:

$\nu (H_{2}O) = m(H_{2}O) : M(H_{2}O)$;
$\nu (H_{2}O) = 1,8 : 18 = 0,1 моль$.

Из формулы воды $H_{2}O$ следует, что

$\nu (H) = 2 \nu (H_{2}O)$;
$\nu (H) = 2 \cdot 0,1 = 0,2 моль$.

Вычисляем количество оксида углерода:

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

Согласно формуле оксида

$\nu (C) = \nu (CO_{2}); \nu (C) = 0,1 моль$.

Далее определяем наличие кислорода в соединении $X$. Для этого рассчитываем количество кислорода в составе продуктов реакции:

$\nu_{1}(O) = \nu (H_{2}O) + 2 \nu (CO_{2})$;
$\nu_{1}(O) = 0,1 + 2 \cdot 0,1 = 0,3 моль$.

Вычисляем количество молекулярного кислорода, вступившего в реакцию:

$\nu (O_{2}) = m(O_{2}) : M(O_{2}) = 3,2 : 32 = 0,1 моль$.

Определяем количество атомарного кислорода:

$\nu_{2}(O) = 2 \nu (O_{2}) = 2 \cdot 0,1 = 0,2 моль$.

Поскольку количество кислорода в составе продуктов реакции больше количества кислорода, затраченного на горение, в состав $X$ входит кислород. Рассчитываем количество кислорода в составе $X$:

$\nu (O) = \nu_{1}(O) - \nu_{2}(O); \nu(O) = 0,3 - 0,2 = 0,1 моль$.

И наконец, определяем молекулярную формулу соединения $X$. Для этого находим количество соединения $X$:

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

Далее составляем пропорцию:

0,1 моль соединения $X$ содержит 0,1 моль атомов углерода,
1 моль соединения $X$ содержит $n$ моль атомов углерода,
$n = 1 моль$.

Таким образом, 1 моль $X$ содержит 1 моль атомов углерода. Аналогично рассчитываем содержание водорода и кислорода. В состав 1 моль соединения $X$ входит 2 моль атомов водорода и 1 моль атомов кислорода. Следовательно, формула соединения $X$ - $CH_{2}O$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Пробу железной руды массой 3,156 г поместили в химический стакан, накрытый покровным часовым стеклом, и обработали при нагревании $100 см^3$ соляной кислоты. По окончании реакции раствор количественно перенесли в колбу емкостью $250 см^3$ и разбавили дистиллированной водой до метки. Из колбы пипеткой объемом $25,00 см^3$ отобрали пробу, перенесли ее в коническую колбу, слегка подкислили соляной кислотой и по каплям добавили раствор $SnCl_{2}$ до обесцвечивания раствора, затем добавили туда $1 см^3$ раствора $HgCl_2$, что вызвало выпадение белого шелковистого осадка. На титрование подготовленной таким образом пробы до появления бледно-розового окрашивания израсходовали $28,35 см^3$ 0,1050 н. раствора перманганата калия. а. Напишите ионные уравнения перечисленных реакций. б. Объясните порядок проведения операций. в. Укажите, какие трудности могут встретиться при проведении анализа по данной методике. г. Вычислите процентное содержание железа в руде.
8 класс Химия Средняя