Домашние задания: Химия
Помогите пожалуйста решить задачу
2,016 л (н. у.) смеси этиламина, диметилового эфира и метана сожгли в избытке кислорода. Образовавшуюся смесь веществ обработали 60 г раствора гидроксида натрия с плотностью 1,2 г/мл и концентрацией щелочи 6 моль/л после чего массовая доля щелочи уменьшилась до 1,135%. Не поглощенная щелочью смесь газов имела объем 896 мл и плотность по водороду 15,5. Определите состав исходной смеси в % по объему.
1.Запишем реакции горения указанных веществ:
4С2Н5NH2+15O2=8CO2+14H2O+2N2;
CН3OCН3+3O2=2CO2+3H2O;
CH4+2O2=CO2+2H2O.
2.Образовались продукты - азот, углекислый газ и вода.
Раствором гидроксида натрия может быть поглощен углекислый газ, и раствор может быть разбавлен водою, которая выделилась в результате реакции.
3.Посмотрим с конца.
Не поглощенная смесь газов - кислород (молярный вес=32 г/моль) и азот (молярный вес=28 г/моль).
Плотность по водороду данной смеси составляет 15.5, тогда молярный вес смеси составляет 15.5*2=31 г/моль. Пусть в смеси находится х объемных долей азота, тогда в смеси же содержится (1-х) объемных долей кислорода. Тогда:
28х+32*(1-х)=31;
4х=1; х=0.25 - объемная доля азота, тогда объемная доля кислорода в этой смеси составит 1-0.25=0.75.
Тогда азота в смеси: 0.25*0.896=0.224 л.
Количество вещества азота при н.у составит: 0.224/22.4=0.01 моль.
Азот образуется только в реакции горения этиламина, тогда количество вещества этиламина составит: 2*0.01=0.02 моль. Объем этиламина составит: 0.02*22.4=0.448 л. Объемная доля этиламина в смеси составит 0.448/2.016=0.2222, или 22.22%.
4.В результате сгорания этиламина образуется тогда углекислого газа количеством вещества 4*0.01=0.04 моль.
5.Количество вещества щелочи, вступившей в реакцию составляет:
n(NaOH)=m(p-p)*c(NaOH)/d(p-p)=60*6/1200=0.3 моль.
6.Углекислый газ реагирует с гидроксидом натрия по уравнению:
СО2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
7.Пусть, в смеси метана и диметилового эфира объемная доля диметилового эфира составляет х долей, тогда метана будет (1-х) долей. И тогда, объем диметилового эфира составит (2.016-0.448)*х=1.568х л, объем метана составит: 1.568(1-х) л.
Количество вещества метана составит: 0.07(1-х) моль. Количество вещества диметилового эфира составит: 0.07х моль.
8.По результату поглощения углекислого газа весовая доля щелочи уменьшилась до 1.135%. То есть, стало щелочи (60+0.07*46*х+0.07*16*(1-х))*0.01135/40=(60+3.22х+1.12-1.12х)/40=0.0173+0.0006х моль. Прореагировало щелочи: 0.3-0.0173-0.0006х=0.2827-0.0006х моль.
9.Количество вещества углекислого газа, выделившегося в результате сгорания диметилового эфира, составит: 0.14х моль. Количество вещества углекислого газа, выделившегося в результате сгорания метана, составит: 0.07*(1-х) моль.
Углекислого газа всего прореагировало: 0.04+0.14х+0.07-0.07х=0.11+0.07х моль.
10.Количество вещества гидроксида натрия из уравнения реакции поглощения им углекислого газа составит: 0.22+0.14х= моль.
В то же время, прореагировало щелочи, согласно п.8, тогда:
0.22+0.14х=0.2827-0.0006х;
0.1406х=0.0627; х=0.446, или 44.6% диметилового эфира. Тогда объем диметилового эфира составит: 0.446*1.568=0.699 л. Объемная доля в первоначальной смеси составит:0.699/2.016=0.346, или 34.6%. Тогда метана в смеси будет: 100-34.6-22.22=43.18%.
Ответ: диэтиламина - 22.22%, метана - 43.18%, диметилового эфира - 34.6%.
4С2Н5NH2+15O2=8CO2+14H2O+2N2;
CН3OCН3+3O2=2CO2+3H2O;
CH4+2O2=CO2+2H2O.
2.Образовались продукты - азот, углекислый газ и вода.
Раствором гидроксида натрия может быть поглощен углекислый газ, и раствор может быть разбавлен водою, которая выделилась в результате реакции.
3.Посмотрим с конца.
Не поглощенная смесь газов - кислород (молярный вес=32 г/моль) и азот (молярный вес=28 г/моль).
Плотность по водороду данной смеси составляет 15.5, тогда молярный вес смеси составляет 15.5*2=31 г/моль. Пусть в смеси находится х объемных долей азота, тогда в смеси же содержится (1-х) объемных долей кислорода. Тогда:
28х+32*(1-х)=31;
4х=1; х=0.25 - объемная доля азота, тогда объемная доля кислорода в этой смеси составит 1-0.25=0.75.
Тогда азота в смеси: 0.25*0.896=0.224 л.
Количество вещества азота при н.у составит: 0.224/22.4=0.01 моль.
Азот образуется только в реакции горения этиламина, тогда количество вещества этиламина составит: 2*0.01=0.02 моль. Объем этиламина составит: 0.02*22.4=0.448 л. Объемная доля этиламина в смеси составит 0.448/2.016=0.2222, или 22.22%.
4.В результате сгорания этиламина образуется тогда углекислого газа количеством вещества 4*0.01=0.04 моль.
5.Количество вещества щелочи, вступившей в реакцию составляет:
n(NaOH)=m(p-p)*c(NaOH)/d(p-p)=60*6/1200=0.3 моль.
6.Углекислый газ реагирует с гидроксидом натрия по уравнению:
СО2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
7.Пусть, в смеси метана и диметилового эфира объемная доля диметилового эфира составляет х долей, тогда метана будет (1-х) долей. И тогда, объем диметилового эфира составит (2.016-0.448)*х=1.568х л, объем метана составит: 1.568(1-х) л.
Количество вещества метана составит: 0.07(1-х) моль. Количество вещества диметилового эфира составит: 0.07х моль.
8.По результату поглощения углекислого газа весовая доля щелочи уменьшилась до 1.135%. То есть, стало щелочи (60+0.07*46*х+0.07*16*(1-х))*0.01135/40=(60+3.22х+1.12-1.12х)/40=0.0173+0.0006х моль. Прореагировало щелочи: 0.3-0.0173-0.0006х=0.2827-0.0006х моль.
9.Количество вещества углекислого газа, выделившегося в результате сгорания диметилового эфира, составит: 0.14х моль. Количество вещества углекислого газа, выделившегося в результате сгорания метана, составит: 0.07*(1-х) моль.
Углекислого газа всего прореагировало: 0.04+0.14х+0.07-0.07х=0.11+0.07х моль.
10.Количество вещества гидроксида натрия из уравнения реакции поглощения им углекислого газа составит: 0.22+0.14х= моль.
В то же время, прореагировало щелочи, согласно п.8, тогда:
0.22+0.14х=0.2827-0.0006х;
0.1406х=0.0627; х=0.446, или 44.6% диметилового эфира. Тогда объем диметилового эфира составит: 0.446*1.568=0.699 л. Объемная доля в первоначальной смеси составит:0.699/2.016=0.346, или 34.6%. Тогда метана в смеси будет: 100-34.6-22.22=43.18%.
Ответ: диэтиламина - 22.22%, метана - 43.18%, диметилового эфира - 34.6%.
Похожие вопросы
- Помогите, пожалуйста, решить задачу по химии (35 из егэ)
- Помогите пожалуйста решить задачу
- Помогите пожалуйста решить задачи по химии, заранее большое спасибо!
- ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА РЕШИТЬ ЗАДАЧИ ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ СРОЧНО
- Помогите пожалуйста решить задачу по химии
- Помогите пожалуйста решить задачу по химии
- Помогите пожалуйста решить задачу по химии
- Помогите пожалуйста решить задачи
- Помогите пожалуйста решить задачу
- Помогите пожалуйста с задачами, я болел на этой теме