Номер 7, страница 92 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Примените свои знания. Параграф 16. Металлы. Глава III. Вещества и их свойства - номер 7, страница 92.

Условие.

7. Какой объём воздуха (н. у.) потребуется для сжигания 36 г магния, массовая доля которого в образце составляет $97.5\%$? (Объёмная доля кислорода в воздухе составляет $21\%$.)

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{\text{образца}}(Mg) = 36 \text{ г}$

$\omega(Mg) = 97,5\% = 0,975$

$\phi(O_2) = 21\% = 0,21$

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

$V_{\text{воздуха}}$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции горения магния в кислороде. В результате реакции образуется оксид магния:

$2Mg + O_2 \rightarrow 2MgO$

2. Найдем массу чистого магния в образце, которая вступит в реакцию. Массовая доля примесей составляет $100\% - 97,5\% = 2,5\%$.

$m(Mg) = m_{\text{образца}} \cdot \omega(Mg)$

$m(Mg) = 36 \text{ г} \cdot 0,975 = 35,1 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (моль) магния. Молярная масса магния $M(Mg) = 24 \text{ г/моль}$.

$n(Mg) = \frac{m(Mg)}{M(Mg)}$

$n(Mg) = \frac{35,1 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} = 1,4625 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества кислорода, необходимого для сжигания данного количества магния. Из уравнения видно, что на 2 моль магния расходуется 1 моль кислорода, то есть соотношение $n(Mg) : n(O_2) = 2 : 1$.

$n(O_2) = \frac{1}{2} n(Mg)$

$n(O_2) = \frac{1}{2} \cdot 1,4625 \text{ моль} = 0,73125 \text{ моль}$

5. Рассчитаем объём кислорода при нормальных условиях (н. у.). Молярный объём любого газа при н. у. составляет $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m$

$V(O_2) = 0,73125 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 16,38 \text{ л}$

6. Воздух является смесью газов, в которой объёмная доля кислорода составляет 21%. Зная объём чистого кислорода, найдём объём воздуха, который потребуется для реакции:

$V_{\text{воздуха}} = \frac{V(O_2)}{\phi(O_2)}$

$V_{\text{воздуха}} = \frac{16,38 \text{ л}}{0,21} = 78 \text{ л}$

Ответ: для сжигания 36 г образца магния потребуется 78 л воздуха.