Номер 1, страница 133, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. Какая масса тетрахлорэтана образуется при взаимодействии ацетилена объемом 8 л (н.у.) и хлора объемом 14 л (н.у.)?

Ответ: 52,5 г.

1. Дано:

$V(C_2H_2) = 8 \text{ л}$

$V(Cl_2) = 14 \text{ л}$

Условия: н.у. (нормальные условия)

$V_m = 22.4 \text{ л/моль}$

Найти:

$m(C_2H_2Cl_4)\text{ — ?}$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции присоединения хлора к ацетилену с образованием тетрахлорэтана:

$C_2H_2 + 2Cl_2 \rightarrow C_2H_2Cl_4$

2. Рассчитаем количество вещества (число молей) для каждого из исходных газообразных веществ. При нормальных условиях (н.у.) молярный объем любого газа составляет $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$.

Количество вещества ацетилена:

$n(C_2H_2) = \frac{V(C_2H_2)}{V_m} = \frac{8 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.357 \text{ моль}$

Количество вещества хлора:

$n(Cl_2) = \frac{V(Cl_2)}{V_m} = \frac{14 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.625 \text{ моль}$

3. Определим, какой из реагентов находится в избытке, а какой в недостатке (лимитирующий реагент). Согласно уравнению реакции, вещества реагируют в соотношении $1 \text{ моль } C_2H_2$ к $2 \text{ моль } Cl_2$.

Проверим, сколько моль хлора необходимо для полного взаимодействия с имеющимся ацетиленом:

$n_{теор}(Cl_2) = 2 \times n(C_2H_2) = 2 \times 0.357 \text{ моль} \approx 0.714 \text{ моль}$

Поскольку в наличии имеется только $0.625 \text{ моль}$ хлора, что меньше, чем требуется ($0.625 < 0.714$), хлор является лимитирующим реагентом. Это означает, что он прореагирует полностью, и расчет продукта реакции следует вести по нему.

4. Рассчитаем количество вещества тетрахлорэтана, которое образуется в реакции. По уравнению, из 2 моль хлора образуется 1 моль тетрахлорэтана. Следовательно:

$n(C_2H_2Cl_4) = \frac{1}{2} \times n(Cl_2) = \frac{1}{2} \times 0.625 \text{ моль} = 0.3125 \text{ моль}$

5. Вычислим молярную массу тетрахлорэтана ($C_2H_2Cl_4$):

$M(C_2H_2Cl_4) = 2 \times Ar(C) + 2 \times Ar(H) + 4 \times Ar(Cl)$

$M(C_2H_2Cl_4) = 2 \times 12 + 2 \times 1 + 4 \times 35.5 = 24 + 2 + 142 = 168 \text{ г/моль}$

6. Найдем массу образовавшегося тетрахлорэтана, умножив его количество вещества на молярную массу:

$m = n \times M$

$m(C_2H_2Cl_4) = n(C_2H_2Cl_4) \times M(C_2H_2Cl_4) = 0.3125 \text{ моль} \times 168 \text{ г/моль} = 52.5 \text{ г}$

Ответ: 52,5 г.