Номер 49, страница 141 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

49. При сгорании 18,0 г глюкозы образуется

1) 18,0 г воды

2) 10,8 г воды

3) 3,6 г воды

4) 1,8 г воды

Дано:

Масса глюкозы $m(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = 18,0 \text{ г}$

Найти:

Массу воды $m(\text{H}_2\text{O})$ — ?

Решение:

Для решения задачи необходимо составить уравнение реакции горения глюкозы и провести расчеты по этому уравнению.

1. Составляем уравнение реакции горения глюкозы. Глюкоза ($ \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 $) при полном сгорании в кислороде ($ \text{O}_2 $) образует углекислый газ ($ \text{CO}_2 $) и воду ($ \text{H}_2\text{O} $). Сбалансированное уравнение реакции выглядит следующим образом:

$ \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 + 6\text{O}_2 \rightarrow 6\text{CO}_2 + 6\text{H}_2\text{O} $

2. Рассчитываем молярные массы глюкозы и воды, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы Д.И. Менделеева: $ Ar(\text{C}) = 12 $, $ Ar(\text{H}) = 1 $, $ Ar(\text{O}) = 16 $.

Молярная масса глюкозы ($ \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6 $):

$ M(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = 6 \cdot 12 + 12 \cdot 1 + 6 \cdot 16 = 72 + 12 + 96 = 180 \text{ г/моль} $

Молярная масса воды ($ \text{H}_2\text{O} $):

$ M(\text{H}_2\text{O}) = 2 \cdot 1 + 16 = 18 \text{ г/моль} $

3. Находим количество вещества (число моль) глюкозы массой 18,0 г по формуле $ n = \frac{m}{M} $:

$ n(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = \frac{18,0 \text{ г}}{180 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль} $

4. По уравнению реакции определяем количество вещества воды, которое образуется. Из уравнения видно, что при сгорании 1 моль глюкозы образуется 6 моль воды. Составим пропорцию на основе стехиометрических коэффициентов:

$ \frac{n(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6)}{1} = \frac{n(\text{H}_2\text{O})}{6} $

Отсюда количество вещества воды равно:

$ n(\text{H}_2\text{O}) = 6 \cdot n(\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6) = 6 \cdot 0,1 \text{ моль} = 0,6 \text{ моль} $

5. Рассчитываем массу образовавшейся воды по формуле $ m = n \cdot M $:

$ m(\text{H}_2\text{O}) = 0,6 \text{ моль} \cdot 18 \text{ г/моль} = 10,8 \text{ г} $

Таким образом, при сгорании 18,0 г глюкозы образуется 10,8 г воды, что соответствует варианту ответа 2.

Ответ: 10,8 г воды.