Номер 4-35, страница 47 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

4-35. Горению газа этилена $C_2H_4$ соответствует схема реакции: $C_2H_4 + O_2 \to CO_2 + H_2O$

Расставьте коэффициенты, преобразовав данную схему в уравнение реакции. Заполните таблицу (объемы газов измерены при одинаковых условиях).

Первым шагом необходимо расставить коэффициенты в схеме реакции, чтобы получить уравнение реакции.

Исходная схема: $C₂H₄ + O₂ → CO₂ + H₂O$

1. Уравняем атомы углерода (C). В левой части 2 атома C в $C₂H₄$, поэтому в правой части перед $CO₂$ ставим коэффициент 2.
$C₂H₄ + O₂ → 2CO₂ + H₂O$

2. Уравняем атомы водорода (H). В левой части 4 атома H в $C₂H₄$, поэтому в правой части перед $H₂O$ ставим коэффициент 2 ($2 \cdot 2 = 4$).
$C₂H₄ + O₂ → 2CO₂ + 2H₂O$

3. Уравняем атомы кислорода (O). В правой части теперь $2 \cdot 2 + 2 \cdot 1 = 6$ атомов O. Чтобы в левой части также было 6 атомов, перед $O₂$ ставим коэффициент 3 ($3 \cdot 2 = 6$).
$C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O$

Проверяем: C: 2=2, H: 4=4, O: 6=6. Коэффициенты расставлены верно.

Итоговое уравнение реакции горения этилена:
$C₂H₄ + 3O₂ = 2CO₂ + 2H₂O$

Поскольку объемы газов измерены при одинаковых условиях, согласно закону объемных отношений (следствие из закона Авогадро), их объемы соотносятся как стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.

Соотношение объемов: $V(C₂H₄) : V(O₂) : V(CO₂) : V(H₂O) = 1 : 3 : 2 : 2$

Используя это соотношение, заполним пропуски в таблице.

а

Дано:

Найти:

Решение:

Исходя из соотношения $1 : 3 : 2 : 2$:

$V(O₂) = 3 \cdot V(C₂H₄) = 3 \cdot 5\ л = 15\ л$

$V(CO₂) = 2 \cdot V(C₂H₄) = 2 \cdot 5\ л = 10\ л$

$V(H₂O) = 2 \cdot V(C₂H₄) = 2 \cdot 5\ л = 10\ л$

Ответ: $V(O₂) = 15\ л$, $V(CO₂) = 10\ л$, $V(H₂O) = 10\ л$.

б

Дано:

Найти:

Решение:

Используем пропорции на основе соотношения $1 : 3 : 2 : 2$.

$\frac{V(C₂H₄)}{1} = \frac{V(O₂)}{3} \implies V(C₂H₄) = \frac{V(O₂)}{3} = \frac{8\ л}{3}$

$\frac{V(CO₂)}{2} = \frac{V(O₂)}{3} \implies V(CO₂) = \frac{2 \cdot V(O₂)}{3} = \frac{2 \cdot 8\ л}{3} = \frac{16}{3}\ л$

Поскольку коэффициенты перед $CO₂$ и $H₂O$ равны (оба равны 2), их объемы также равны:

$V(H₂O) = V(CO₂) = \frac{16}{3}\ л$

Ответ: $V(C₂H₄) = \frac{8}{3}\ л$, $V(CO₂) = \frac{16}{3}\ л$, $V(H₂O) = \frac{16}{3}\ л$.

в

Дано:

Найти:

Решение:

Используем пропорции на основе соотношения $1 : 3 : 2 : 2$.

$\frac{V(C₂H₄)}{1} = \frac{V(CO₂)}{2} \implies V(C₂H₄) = \frac{V(CO₂)}{2} = \frac{7\ л}{2} = 3.5\ л$

$\frac{V(O₂)}{3} = \frac{V(CO₂)}{2} \implies V(O₂) = \frac{3 \cdot V(CO₂)}{2} = \frac{3 \cdot 7\ л}{2} = \frac{21}{2}\ л = 10.5\ л$

Поскольку коэффициенты перед $CO₂$ и $H₂O$ равны, их объемы также равны:

$V(H₂O) = V(CO₂) = 7\ л$

Ответ: $V(C₂H₄) = 3.5\ л$, $V(O₂) = 10.5\ л$, $V(H₂O) = 7\ л$.

г

Дано:

Найти:

Решение:

Используем пропорции на основе соотношения $1 : 3 : 2 : 2$.

$\frac{V(C₂H₄)}{1} = \frac{V(H₂O)}{2} \implies V(C₂H₄) = \frac{V(H₂O)}{2} = \frac{3\ л}{2} = 1.5\ л$

$\frac{V(O₂)}{3} = \frac{V(H₂O)}{2} \implies V(O₂) = \frac{3 \cdot V(H₂O)}{2} = \frac{3 \cdot 3\ л}{2} = \frac{9}{2}\ л = 4.5\ л$

Поскольку коэффициенты перед $CO₂$ и $H₂O$ равны, их объемы также равны:

$V(CO₂) = V(H₂O) = 3\ л$

Ответ: $V(C₂H₄) = 1.5\ л$, $V(O₂) = 4.5\ л$, $V(CO₂) = 3\ л$.