Номер 2.41, страница 50, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.41. Определите, какой объем оксида углерода(II) (н. у.) выделится при взаимодействии оксида углерода(IV) с 20 г кокса, содержащего 2% примесей.

Дано:

$m(\text{кокса}) = 20 \text{ г}$
$\omega(\text{примесей}) = 2\% = 0.02$

Найти:

$V(CO) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции взаимодействия оксида углерода(IV) с коксом (углеродом). В результате реакции образуется оксид углерода(II): $$CO_2 + C \rightarrow 2CO$$

2. Рассчитаем массу чистого углерода в 20 г кокса. Сначала найдем массовую долю чистого углерода: $$\omega(C) = 100\% - \omega(\text{примесей}) = 100\% - 2\% = 98\% \text{ или } 0.98$$ Теперь определим массу чистого углерода, вступившего в реакцию: $$m(C) = m(\text{кокса}) \cdot \omega(C) = 20 \text{ г} \cdot 0.98 = 19.6 \text{ г}$$

3. Найдем количество вещества чистого углерода. Молярная масса углерода $M(C) = 12 \text{ г/моль}$. $$n(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{19.6 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} \approx 1.633 \text{ моль}$$

4. По уравнению реакции найдем количество вещества образовавшегося оксида углерода(II). Из стехиометрических коэффициентов уравнения реакции следует, что количество вещества CO в два раза больше количества вещества C: $$\frac{n(C)}{1} = \frac{n(CO)}{2}$$ $$n(CO) = 2 \cdot n(C) = 2 \cdot 1.633 \text{ моль} \approx 3.266 \text{ моль}$$

5. Рассчитаем объем оксида углерода(II) при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) равен 22.4 л/моль. $$V(CO) = n(CO) \cdot V_m = 3.266 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 73.17 \text{ л}$$

Ответ: объем выделившегося оксида углерода(II) составляет 73.17 л.