Номер 8, страница 42 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 9. Пероксид водорода и его производные. Глава 1. Неметаллы - номер 8, страница 42.

Условие.

8. Какой объем кислорода (н. у.) образуется при разложении 200 г 30%-го раствора пероксида водорода, если выход продукта реакции 95%?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(раствора H_2O_2) = 200 \text{ г}$

$ω(H_2O_2) = 30\% = 0.3$

$\eta = 95\% = 0.95$

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

$V(O_2) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции разложения пероксида водорода. Пероксид водорода разлагается на воду и кислород:

$2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2$

2. Найдем массу чистого пероксида водорода, содержащегося в 200 г 30%-го раствора, по формуле $m(вещества) = m(раствора) \times ω(вещества)$:

$m(H_2O_2) = 200 \text{ г} \times 0.30 = 60 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярную массу пероксида водорода ($H_2O_2$).

$M(H_2O_2) = 2 \times M(H) + 2 \times M(O) = 2 \times 1 + 2 \times 16 = 34 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества пероксида водорода ($n$) по формуле $n = m / M$:

$n(H_2O_2) = \frac{m(H_2O_2)}{M(H_2O_2)} = \frac{60 \text{ г}}{34 \text{ г/моль}} \approx 1.765 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции найдем теоретическое количество вещества кислорода ($O_2$), которое может образоваться. Из уравнения видно, что из 2 моль $H_2O_2$ образуется 1 моль $O_2$.

$n_{теор.}(O_2) = \frac{1}{2} n(H_2O_2) = \frac{1.765 \text{ моль}}{2} \approx 0.8825 \text{ моль}$

6. Рассчитаем практическое количество вещества кислорода с учетом того, что выход реакции составляет 95%:

$n_{практ.}(O_2) = n_{теор.}(O_2) \times \eta = 0.8825 \text{ моль} \times 0.95 \approx 0.8384 \text{ моль}$

7. Найдем объем кислорода при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) равен 22,4 л/моль. Объем рассчитывается по формуле $V = n \times V_m$:

$V(O_2) = n_{практ.}(O_2) \times V_m = 0.8384 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 18.78 \text{ л}$

Ответ: объем кислорода, который образуется, составляет примерно $18.78 \text{ л}$.