Номер 3, страница 34 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Сгорело 6 кг углерода. Рассчитайте массу и объём (при н. у.) образовавшегося углекислого газа.

Дано:

Масса углерода: $m(C) = 6 \text{ кг}$

Для удобства расчетов переведем массу в граммы:

$m(C) = 6 \cdot 1000 = 6000 \text{ г}$

Найти:

Массу углекислого газа: $m(CO_2) - ?$

Объём углекислого газа (при н.у.): $V(CO_2) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции горения углерода:

$C + O_2 \rightarrow CO_2$

Из уравнения видно, что из 1 моль углерода (C) образуется 1 моль углекислого газа ($CO_2$). Следовательно, количество вещества углерода равно количеству вещества углекислого газа:

$\nu(C) = \nu(CO_2)$

2. Рассчитаем количество вещества углерода ($C$), вступившего в реакцию. Для этого нам понадобится молярная масса углерода $M(C)$. Согласно периодической таблице, $M(C) = 12 \text{ г/моль}$.

$\nu(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{6000 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 500 \text{ моль}$

3. Так как $\nu(C) = \nu(CO_2)$, то количество вещества образовавшегося углекислого газа также равно 500 моль.

$\nu(CO_2) = 500 \text{ моль}$

4. Теперь рассчитаем массу образовавшегося углекислого газа $m(CO_2)$. Сначала найдем его молярную массу $M(CO_2)$:

$M(CO_2) = M(C) + 2 \cdot M(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \text{ г/моль}$

Теперь найдем массу:

$m(CO_2) = \nu(CO_2) \cdot M(CO_2) = 500 \text{ моль} \cdot 44 \text{ г/моль} = 22000 \text{ г}$

Переведем массу в килограммы:

$m(CO_2) = 22000 \text{ г} = 22 \text{ кг}$

5. Рассчитаем объём углекислого газа $V(CO_2)$ при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объём любого газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль.

$V(CO_2) = \nu(CO_2) \cdot V_m = 500 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 11200 \text{ л}$

Также можно выразить объём в кубических метрах, зная что $1 \text{ м}^3 = 1000 \text{ л}$:

$V(CO_2) = 11200 \text{ л} = 11,2 \text{ м}^3$

Ответ: масса образовавшегося углекислого газа составляет 22 кг, а его объём при нормальных условиях равен 11200 л (или 11,2 м³).