Номер 2, страница 127 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 2. При окислении 10 мл метилового спирта ( $\rho=0,8 \text{ г/мл}$) получили 120 г 3-%-го раствора формальдегида. Какова массовая доля выхода продукта реакции?

Ответ: 48%.

2. Дано: $V(CH_3OH) = 10 \text{ мл}$ $\rho(CH_3OH) = 0.8 \text{ г/мл}$ $m_{р-ра}(HCHO) = 120 \text{ г}$ $\omega(HCHO) = 3\% = 0.03$

$V(CH_3OH) = 10 \text{ мл} = 1 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$ $\rho(CH_3OH) = 0.8 \text{ г/мл} = 800 \text{ кг/м}^3$ $m_{р-ра}(HCHO) = 120 \text{ г} = 0.12 \text{ кг}$

Найти: $\eta - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции окисления метилового спирта до формальдегида: $2CH_3OH + O_2 \xrightarrow{t, cat} 2HCHo + 2H_2O$

Согласно уравнению, из 1 моль метилового спирта теоретически образуется 1 моль формальдегида.

2. Найдем массу метилового спирта, взятого для реакции, по формуле $m = \rho\cdot V$: $m(CH_3OH) = 10 \text{ мл} \cdot 0.8 \text{ г/мл} = 8 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярные массы реагента и продукта: $M(CH_3OH) = 12 + 4 \cdot 1 + 16 = 32 \text{ г/моль}$ $M(HCHO) = 12 + 2 \cdot 1 + 16 = 30 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества (число молей) метилового спирта: $n(CH_3OH) = \frac{m(CH_3OH)}{M(CH_3OH)} = \frac{8 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}$

5. Так как соотношение метилового спирта и формальдегида в реакции 1:1, теоретически должно было получиться 0.25 моль формальдегида. Рассчитаем теоретическую массу формальдегида ($m_{теор}$): $m_{теор}(HCHO) = n(CH_3OH) \cdot M(HCHO) = 0.25 \text{ моль} \cdot 30 \text{ г/моль} = 7.5 \text{ г}$

6. Найдем практическую массу формальдегида ($m_{практ}$), которая была получена. Она содержится в 120 г 3%-го раствора: $m_{практ}(HCHO) = m_{р-ра}(HCHO) \cdot \omega(HCHO) = 120 \text{ г} \cdot 0.03 = 3.6 \text{ г}$

7. Массовая доля выхода продукта реакции ($\eta$) - это отношение практической массы к теоретически возможной, выраженное в процентах: $\eta = \frac{m_{практ}(HCHO)}{m_{теор}(HCHO)} \cdot 100\% = \frac{3.6 \text{ г}}{7.5 \text{ г}} \cdot 100\% = 0.48 \cdot 100\% = 48\%$

Ответ: 48%.