Химия
8 класс
Вопрос
Смесь водорода, этилена, окиси углерода и двуокиси углерода пропустили через соответствующие растворы, поочередно удалив три составные части смеси, так что в результате остался только водород. Известно, что в качестве одного из растворов использовался аммиачный раствор хлорида меди (1).
а. Назовите, через какие растворы и в какой последовательности пропускали газовую смесь, и напишите уравнения химических реакций, происходивших в растворах.
б. Вычислите процентное содержание (по объему) отдельных газов в смеси, если известно, что при пропускании 250 мл этой смеси через растворы, в которых происходит поглсдцение отдельных компонентов, объем газа уменьшался соответственно до 175; 112,5 и 87,5 мл.
в. Вычислите среднюю молекулярную массу смеси газов и ее плотность (г/л) при нормальных условиях.
Ответ
Удаление газов осуществлялось в следующем порядке:
а) поглощение $CO_2$ раствором основания
$2NaOH + CO_2 = Na_2CO_3 + H_2O$;
б) поглощение $C_2H_4$ бромной водой
$C_2H_4 + Br_2 \rightarrow CH_2Br - CH_2Br$;
в) поглощение $CO$ аммиачным раствором $Cu_2Cl_2$
$Cu_2Cl_2 + 2CO \rightarrow Cu_2Cl_2 \cdot 2CO$,
$Cu_2Cl_2 \cdot 2CO + 4NH_3 + 2H_2O \rightarrow 2Cu + (COONH_4)_2 + 2NH_4Cl$.
На основании анализа в смеси содержится
$CO_2$: $\frac{75 \cdot 100}{250} = 30$ %,
$C_2H_4$: $\frac{62,5 \cdot 100}{250} = 25$ %,
$CO$: $\frac{25 \cdot 100}{250} = 10$ %,
$H_2$: $100 - (30 + 25 + 10) = 35$ %.
Средняя молекулярная масса смеси
$\bar {M} = \frac {30 \cdot 44 + 25 \cdot 28 + 10 \cdot 28 + 35 \cdot 2}{100} = 23,7$.
Плотность газовой смеси (при нормальных условиях)
$d = \frac {\bar {M}}{V_M} = \frac{23,7}{22,4} = 1,058$ г/л.