Номер 107, страница 102 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

3.107. При окислении 10,8 г ацетальдегида гидроксидом меди(II) образовалось 28,8 г оксида меди(I). Рассчитайте массовую долю примесей в исходном образце ацетальдегида.

Дано:

масса образца ацетальдегида $m(\text{образца}) = 10,8 \text{ г}$
масса образовавшегося оксида меди(I) $m(Cu₂O) = 28,8 \text{ г}$

Найти:

массовая доля примесей $\omega(\text{примесей}) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции окисления ацетальдегида гидроксидом меди(II) (качественная реакция на альдегиды):

$CH₃CHO + 2Cu(OH)₂ \xrightarrow{t} CH₃COOH + Cu₂O\downarrow + 2H₂O$

2. Рассчитаем молярные массы ацетальдегида ($CH₃CHO$) и оксида меди(I) ($Cu₂O$):

$M(CH₃CHO) = 2 \cdot A_r(C) + 4 \cdot A_r(H) + 1 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 12 + 4 \cdot 1 + 16 = 44 \text{ г/моль}$

$M(Cu₂O) = 2 \cdot A_r(Cu) + 1 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 64 + 16 = 144 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (в молях) образовавшегося оксида меди(I):

$n(Cu₂O) = \frac{m(Cu₂O)}{M(Cu₂O)} = \frac{28,8 \text{ г}}{144 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества чистого ацетальдегида, вступившего в реакцию. Соотношение количеств веществ ацетальдегида и оксида меди(I) составляет 1:1.

$\frac{n(CH₃CHO)}{1} = \frac{n(Cu₂O)}{1}$

$n(CH₃CHO)_{\text{чист.}} = n(Cu₂O) = 0,2 \text{ моль}$

5. Вычислим массу чистого ацетальдегида, который прореагировал:

$m(CH₃CHO)_{\text{чист.}} = n(CH₃CHO)_{\text{чист.}} \cdot M(CH₃CHO) = 0,2 \text{ моль} \cdot 44 \text{ г/моль} = 8,8 \text{ г}$

6. Найдем массу примесей в исходном образце ацетальдегида:

$m(\text{примесей}) = m(\text{образца}) - m(CH₃CHO)_{\text{чист.}} = 10,8 \text{ г} - 8,8 \text{ г} = 2,0 \text{ г}$

7. Рассчитаем массовую долю примесей в исходном образце:

$\omega(\text{примесей}) = \frac{m(\text{примесей})}{m(\text{образца})} \cdot 100\% = \frac{2,0 \text{ г}}{10,8 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 18,52\%$

Ответ: массовая доля примесей в исходном образце ацетальдегида составляет 18,52%.