Номер 14, страница 150 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

14. Кислород в лаборатории получают разложением пероксида водорода с использованием катализатора. Какой объём кислорода (н. у.) образуется при разложении 0,2 моль пероксида водорода?

Дано:

Количество вещества пероксида водорода $n(H_2O_2) = 0.2 \text{ моль}$

Молярный объем газа при нормальных условиях (н. у.) $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$

Найти:

Объем кислорода $V(O_2) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции разложения пероксида водорода. Катализатор (часто $MnO_2$) ускоряет реакцию, но не входит в состав продуктов, поэтому его указывают над стрелкой.

$2H_2O_2 \xrightarrow{кат.} 2H_2O + O_2 \uparrow$

2. Из уравнения реакции следует, что стехиометрическое соотношение между пероксидом водорода и кислородом составляет 2:1. Это означает, что из 2 моль $H_2O_2$ образуется 1 моль $O_2$.

Используя это соотношение, можно найти количество вещества кислорода ($n(O_2)$), которое образуется из 0,2 моль пероксида водорода ($n(H_2O_2)$):

$\frac{n(H_2O_2)}{2} = \frac{n(O_2)}{1}$

Выразим и рассчитаем количество вещества кислорода:

$n(O_2) = \frac{n(H_2O_2)}{2} = \frac{0.2 \text{ моль}}{2} = 0.1 \text{ моль}$

3. Теперь, зная количество вещества кислорода, мы можем рассчитать его объем при нормальных условиях (н. у.). Объем газа связан с количеством вещества через молярный объем ($V_m$), который при н. у. равен 22,4 л/моль.

Формула для расчета объема:

$V = n \cdot V_m$

Подставляем наши значения:

$V(O_2) = 0.1 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 2.24 \text{ л}$

Ответ: при разложении 0,2 моль пероксида водорода образуется 2,24 л кислорода.