Смесь малоновой (пропандиовой) и янтарной (бутандиовой) кислот прокалили с избытком гидроксида натрия. Образовалась газовая смесь, которая после охлаждения имела относительную плотность по водороду 10,8. К твердому остатку после прокаливания прилили избыток соляной кислоты, в результате выделилось 5,6 л (в пересчете на н. у.) газа. Рассчитайте массы кислот в исходной смеси. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
💡 Пошаговый разбор и решение:
1. Запишем уравнение протекающих реакций:
$\ChemFormHOOCCH_2COOH + 4NaOH = CH_4\uparrow + 2Na_2CO_3 + 2H_2O$
$\ChemFormHOOCCH_2CH_2COOH + 4NaOH = C_2H_6\uparrow + 2Na_2CO_3 + 2H_2O$
$\ChemFormNa_2CO_3 + 2HCl = CO_2\uparrow + 2NaCl + H_2O$
2. Найдем мольные доли газов в смеси метана и этана:
$\it M\rm_смеси = \it D\rm_H_2 \cdot \it M\rm ( H_2 ) = 10,8 \cdot 2 = 21,6г/моль$
$\it \chi \rm ( CH_4 ) = \it x\rm; \it \chi\rm ( C_2H_6 ) = ( 1 - \it x\rm )$
$16\it x\rm + 30 ( 1 - \it x\rm ) = 21,6 \Rightarrow \it x\rm = 0,6$
3. Найдем количества вещества газов в смеси:
$\nu_общ.\rm ( Na_2CO_3 ) = \nu\rm ( CO_2 ) = $\frac{5,6}{22,4}$ = 0,25 моль$
$\it \nu\rm ( CH_4 ) + \it \nu\rm ( C_2H_6 ) = $\frac{1}{2}$ \it\nu\rm ( Na_2CO_3 ) = 0,125 моль$
$\nu\rm ( CH_4 ) = 0,6 \cdot 0,125 = 0,075 моль$
$\nu\rm ( C_2H_6 ) = 0,4 \cdot 0,125 = 0,05 моль$
$\nu\rm ( Cu ) = 0,06/2 = 0,03 моль$
4. Найдем массы кислот:
$\it\nu\rm ( HOOCCH_2COOH ) = \nu\rm ( CH_4 ) = 0,075 моль$
$\it\nu\rm ( HOOCCH_2CH_2COOH ) = \nu\rm ( C_2H_6 ) = 0,05 моль$
$\it m\rm ( HOOCCH_2COOH ) = 104 \cdot 0,075 = 7,8 г$
$\it m\rm ( HOOCCH_2CH_2COOH ) = 118 \cdot 0,05 = 5,9 г$
$\ChemFormHOOCCH_2COOH + 4NaOH = CH_4\uparrow + 2Na_2CO_3 + 2H_2O$
$\ChemFormHOOCCH_2CH_2COOH + 4NaOH = C_2H_6\uparrow + 2Na_2CO_3 + 2H_2O$
$\ChemFormNa_2CO_3 + 2HCl = CO_2\uparrow + 2NaCl + H_2O$
2. Найдем мольные доли газов в смеси метана и этана:
$\it M\rm_смеси = \it D\rm_H_2 \cdot \it M\rm ( H_2 ) = 10,8 \cdot 2 = 21,6г/моль$
$\it \chi \rm ( CH_4 ) = \it x\rm; \it \chi\rm ( C_2H_6 ) = ( 1 - \it x\rm )$
$16\it x\rm + 30 ( 1 - \it x\rm ) = 21,6 \Rightarrow \it x\rm = 0,6$
3. Найдем количества вещества газов в смеси:
$\nu_общ.\rm ( Na_2CO_3 ) = \nu\rm ( CO_2 ) = $\frac{5,6}{22,4}$ = 0,25 моль$
$\it \nu\rm ( CH_4 ) + \it \nu\rm ( C_2H_6 ) = $\frac{1}{2}$ \it\nu\rm ( Na_2CO_3 ) = 0,125 моль$
$\nu\rm ( CH_4 ) = 0,6 \cdot 0,125 = 0,075 моль$
$\nu\rm ( C_2H_6 ) = 0,4 \cdot 0,125 = 0,05 моль$
$\nu\rm ( Cu ) = 0,06/2 = 0,03 моль$
4. Найдем массы кислот:
$\it\nu\rm ( HOOCCH_2COOH ) = \nu\rm ( CH_4 ) = 0,075 моль$
$\it\nu\rm ( HOOCCH_2CH_2COOH ) = \nu\rm ( C_2H_6 ) = 0,05 моль$
$\it m\rm ( HOOCCH_2COOH ) = 104 \cdot 0,075 = 7,8 г$
$\it m\rm ( HOOCCH_2CH_2COOH ) = 118 \cdot 0,05 = 5,9 г$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 119610 • Задание №12
Из предложенного перечня выберите все вещества, с которыми взаимодействует как этанол, так и муравьиная кислот...
ID 116578 • Задание №4
Из предложенного перечня выберите два вещества, в которых присутствует ковалентная полярная связь.
1. Фторид...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы | 4
Правильно записаны три элемента ответа | 3
Правильно записаны два элемента ответа | 2
Правильно записан один элемент ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Ответ правильный и полный, содержит все названные выше элементы | 4
Правильно записаны три элемента ответа | 3
Правильно записаны два элемента ответа | 2
Правильно записан один элемент ответа | 1
Все элементы ответа записаны неверно | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №34 по предмету Химия:
ID 126200
При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л...
ID 126201
Навеску гидрокарбоната натрия прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тверд...
ID 126202
Навеску основного карбоната меди прокаливали в течение непродолжительного времени и получили тв...
ID 126203
Навеску технического карбоната кальция массой 8,00 г растворили в избытке соляной кислоты. К по...
ID 126204
Железную проволоку массой 0,295 г растворили при нагревании в избытке разбавленной азотной кисл...