Какая массовая доля кислоты в полученном растворе после обработки твердого вещества, полученного при взаимодействии 11,2 л бурого газа с избытком раскаленных магниевых опилок, с водой? Ответ округлите до десятых и представьте в процентах.
Kosmicheskaya_Panda
Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые данные и знания:
1) Объем бурого газа, который взаимодействует с магниевыми опилками - 11,2 л.
2) Бурый газ считается бутадиеном (C4H6).
3) Раскаленные магниевые опилки с водой превращаются в гидроксид магния (Mg(OH)2).
4) Реакция взаимодействия бурого газа и магниевых опилок с водой: C4H6 + 2Mg + 6H2O → Mg(OH)2 + 2Mg.
5) Чтобы найти массовую долю кислоты, нужно выяснить, какая масса бурого газа реагирует с магниевыми опилками и сколько массы полученного гидроксида магния.
Шаг 1: Найдем молярную массу бутадиена (C4H6).
M(C4H6) = 4 * M(C) + 6 * M(H),
где M(C) - атомная масса углерода, а M(H) - атомная масса водорода.
M(C) = 12.01 г/моль,
M(H) = 1.007 г/моль.
Теперь мы можем вычислить молярную массу бутадиена:
M(C4H6) = 4 * 12.01 + 6 * 1.007 ≈ 54.09 г/моль.
Шаг 2: Определим количество вещества бутадиена, указанное в задаче.
n(C4H6) = V/Vm,
где V - объем газа, а Vm - молярный объем при заданных условиях.
Vm = 22.4 л/моль при нормальных условиях (0°C и 1 атм).
n(C4H6) = 11.2/22.4 ≈ 0.5 моль.
Шаг 3: Рассчитаем массу бутадиена, которая реагирует с магниевыми опилками.
m(C4H6) = n(C4H6) * M(C4H6),
где m(C4H6) - масса бутадиена, а M(C4H6) - молярная масса бутадиена.
m(C4H6) = 0.5 * 54.09 ≈ 27.05 г.
Шаг 4: Вычислим массу гидроксида магния, полученного в результате реакции.
Согласно реакции взаимодействия, 2 моли бутадиена дали 2 моля гидроксида магния.
Таким образом, массовая доля гидроксида магния равна массе гидроксида магния, поделенной на сумму массы гидроксида магния и массы бутадиена:
m(Mg(OH)2) = m(C4H6) * (M(Mg(OH)2) / (2 * M(C4H6) + M(Mg(OH)2)),
где M(Mg(OH)2) - молярная масса гидроксида магния.
M(Mg(OH)2) = 24.31 + 2 * 1.008 + 2 * 16.00 ≈ 58.33 г/моль.
m(Mg(OH)2) = 27.05 * (58.33 / (2 * 27.05 + 58.33)) ≈ 10.9 г.
Шаг 5: Найдем массовую долю кислоты в полученном растворе.
Массовая доля кислоты (в процентах) равна массе кислоты, деленной на массу раствора, умноженную на 100%:
Массовая доля кислоты = (m(C4H6) / (m(C4H6) + m(Mg(OH)2))) * 100%,
где m(C4H6) - масса бутадиена, m(Mg(OH)2) - масса гидроксида магния.
Массовая доля кислоты = (27.05 / (27.05 + 10.9)) * 100% ≈ 71.3%.
Итак, полученный раствор содержит массовую долю кислоты, округленную до десятых, равную 71.3%.
1) Объем бурого газа, который взаимодействует с магниевыми опилками - 11,2 л.
2) Бурый газ считается бутадиеном (C4H6).
3) Раскаленные магниевые опилки с водой превращаются в гидроксид магния (Mg(OH)2).
4) Реакция взаимодействия бурого газа и магниевых опилок с водой: C4H6 + 2Mg + 6H2O → Mg(OH)2 + 2Mg.
5) Чтобы найти массовую долю кислоты, нужно выяснить, какая масса бурого газа реагирует с магниевыми опилками и сколько массы полученного гидроксида магния.
Шаг 1: Найдем молярную массу бутадиена (C4H6).
M(C4H6) = 4 * M(C) + 6 * M(H),
где M(C) - атомная масса углерода, а M(H) - атомная масса водорода.
M(C) = 12.01 г/моль,
M(H) = 1.007 г/моль.
Теперь мы можем вычислить молярную массу бутадиена:
M(C4H6) = 4 * 12.01 + 6 * 1.007 ≈ 54.09 г/моль.
Шаг 2: Определим количество вещества бутадиена, указанное в задаче.
n(C4H6) = V/Vm,
где V - объем газа, а Vm - молярный объем при заданных условиях.
Vm = 22.4 л/моль при нормальных условиях (0°C и 1 атм).
n(C4H6) = 11.2/22.4 ≈ 0.5 моль.
Шаг 3: Рассчитаем массу бутадиена, которая реагирует с магниевыми опилками.
m(C4H6) = n(C4H6) * M(C4H6),
где m(C4H6) - масса бутадиена, а M(C4H6) - молярная масса бутадиена.
m(C4H6) = 0.5 * 54.09 ≈ 27.05 г.
Шаг 4: Вычислим массу гидроксида магния, полученного в результате реакции.
Согласно реакции взаимодействия, 2 моли бутадиена дали 2 моля гидроксида магния.
Таким образом, массовая доля гидроксида магния равна массе гидроксида магния, поделенной на сумму массы гидроксида магния и массы бутадиена:
m(Mg(OH)2) = m(C4H6) * (M(Mg(OH)2) / (2 * M(C4H6) + M(Mg(OH)2)),
где M(Mg(OH)2) - молярная масса гидроксида магния.
M(Mg(OH)2) = 24.31 + 2 * 1.008 + 2 * 16.00 ≈ 58.33 г/моль.
m(Mg(OH)2) = 27.05 * (58.33 / (2 * 27.05 + 58.33)) ≈ 10.9 г.
Шаг 5: Найдем массовую долю кислоты в полученном растворе.
Массовая доля кислоты (в процентах) равна массе кислоты, деленной на массу раствора, умноженную на 100%:
Массовая доля кислоты = (m(C4H6) / (m(C4H6) + m(Mg(OH)2))) * 100%,
где m(C4H6) - масса бутадиена, m(Mg(OH)2) - масса гидроксида магния.
Массовая доля кислоты = (27.05 / (27.05 + 10.9)) * 100% ≈ 71.3%.
Итак, полученный раствор содержит массовую долю кислоты, округленную до десятых, равную 71.3%.
Знаешь ответ?