Question

5. (5 баллов) Смесь газообразных при н. у. углеводородов объёмом 4,48 дм3 сожгли в избытке кислорода. При этом образовался углекислый газ объёмом 15,68 дм3 (н. у.) и вода массой 12,6 г. Определи молярную массу исходной Смеси углеводородов. Полученное число округли до целых и запиши в ответ без пробелов, каких-либо знаков препинания и единиц измерения.​

Answer 1

Ответ:

n(CO2)=15,68/22,4=0,7моль

n(C)=n(CO2)=0,7моль

m(C)=0,7*12=8,4г

n(H2O)=12,6/18=0,7моль

n(H)=0,7*2=1,4моль

m(H)=1,4*1=1,4г

m(смеси углеводородов)=1,4+8,4=9,8г

n(смеси ув)=4,48/22,4=0,2моль

М(смеси ув)=9,8/0,2=49г/моль

Ответ:49

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения массы и закон Дальтона.

Сначала определим количество вещества углеводорода, сожженного в реакции. Уравнение реакции сгорания углеводорода с кислородом выглядит следующим образом:

\[ C_xH_y + \frac{x}{2}O_2 \rightarrow xCO_2 + \frac{y}{2}H_2O \]

Из условия задачи известен объем углекислого газа \(V_{CO_2} = 15,68 \, дм^3\). По закону Дальтона можно сказать, что объемы газов, участвующих в реакции, относятся как соответствующие им коэффициенты в уравнении. Так как коэффициент при \(CO_2\) равен 1, а при \(O_2\) он равен \(\frac{x}{2}\), то:

\[ V_{O_2} = 2 \cdot V_{CO_2} = 2 \cdot 15,68 = 31,36 \, дм^3 \]

Теперь рассмотрим воду. Из условия задачи известна масса воды \(m_{H_2O} = 12,6 \, г\). Найдем количество молей воды:

\[ n_{H_2O} = \frac{m_{H_2O}}{M_{H_2O}} \]

где \(M_{H_2O}\) - молярная масса воды. Молярная масса воды равна примерно 18 г/моль.

\[ n_{H_2O} = \frac{12,6}{18} \approx 0,7 \, моль \]

Так как в уравнении реакции коэффициент при воде равен \(\frac{y}{2}\), а у нас \(\frac{y}{2} = 1\), то \(y = 2\). Таким образом, у нас углеводород \(C_xH_2\).

Теперь, зная количество молей углеводорода и объем кислорода, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы определить количество молей углеводорода:

\[ PV = nRT \]

где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молей, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура. Давление и температура остаются постоянными, поэтому можно написать:

\[ n_1V_1 = n_2V_2 \]

где индекс 1 соответствует углеводороду, а индекс 2 - кислороду. Таким образом:

\[ n_{C_xH_2}V_{C_xH_2} = n_{O_2}V_{O_2} \]

\[ n_{C_xH_2} = \frac{n_{O_2}V_{O_2}}{V_{C_xH_2}} \]

\[ n_{C_xH_2} = \frac{n_{H_2O}}{2} \]

\[ n_{C_xH_2} = \frac{0,7}{2} = 0,35 \, моль \]

Теперь мы можем использовать количество молей углеводорода и массу углекислого газа, чтобы найти молярную массу углеводорода:

\[ M_{C_xH_2} = \frac{m_{CO_2}}{n_{C_xH_2}} \]

\[ M_{C_xH_2} = \frac{V_{CO_2} \cdot \rho_{CO_2}}{n_{C_xH_2}} \]

где \(\rho_{CO_2}\) - плотность \(CO_2\) при нормальных условиях, которая равна примерно 1,98 г/л.

\[ M_{C_xH_2} = \frac{15,68 \cdot 1,98}{0,35} \approx 88,8 \, г/моль \]

Ответ: 89 (округлено до целых, без единиц измерения и знаков препинания).