Question

Оксид углерода (IV), образовавшийся при полном сгорании смеси пропена и ацетилена объемом 336 мл (н.у.), пропустили через известковую воду. При этом образовалось 4,0 г осадка. Объемные доли газов в исходной смеси равны соответственно:1) 24,3% и 75,7%, 2) 46,1% и 53,9%, 3) 55,5% и 44,5%, 4) 66,7% и 33,3%.

Answer 1

Весь алгоритм состоит в составлении алгебраического уравнения, исходя из приведенных в задаче данных, с последующим его решением. Ответик дать? 33,3% (то бишь, треть) ацетилена и 66,7% (то бишь, две трети) пропена.

Answer 2

Для решения задачи, давайте определим состав газов в исходной смеси и процессе образования осадка при их пропускании через известковую воду.

Из уравнений сгорания пропена (C₃H₆) и ацетилена (C₂H₂), написанных с учетом полного сгорания:

1. Пропен (C₃H₆) + 9/2 O₂ → 3 CO₂ + 3 H₂O 2. Ацетилен (C₂H₂) + 5/2 O₂ → 2 CO₂ + H₂O

Объемы газов пропорциональны их коэффициентам при уравнениях сгорания, если рассматривать в стандартных условиях (нормальные условия - н.у.).

1. Общий объем газов в исходной смеси: 24,3% + 75,7% = 100% (24,3/24,3) + (75,7/24,3) = 1 + 3,11 ≈ 4,11

2. Объемные доли газов в исходной смеси: Пропен: (24,3/24,3) × 336 мл ≈ 336 мл / 4,11 ≈ 81,5 мл Ацетилен: (75,7/24,3) × 336 мл ≈ 336 мл / 4,11 × 3,11 ≈ 254,5 мл

Теперь рассмотрим реакцию образования осадка с известковой водой (Ca(OH)₂):

3. CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

Из уравнения видно, что на 1 моль CO₂ образуется 1 моль CaCO₃, и молярная масса CaCO₃ - 100 г/моль.

Масса образовавшегося осадка: 4 г Количество молей CaCO₃: 4 г / 100 г/моль = 0,04 моль

Так как каждый моль CO₂ образуется из одного моля углерода, количество молей углерода равно количеству молей CO₂.

Теперь определим объемы пропена и ацетилена в исходной смеси в молях (V = nRT/P, где R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление).

Общий объем газов в исходной смеси в молях: V = 336 мл / 22,4 л/моль (при н.у.) = 15 моль

1. Для пропена (C₃H₆): Количество молей = (24,3/100) × 15 моль ≈ 3,645 моль

2. Для ацетилена (C₂H₂): Количество молей = (75,7/100) × 15 моль ≈ 11,355 моль

Теперь сравним количество молей углерода в пропене и ацетилене с количеством молей углерода в образовавшемся осадке.

Масса углерода в CaCO₃: 0,04 моль × 12 г/моль = 0,48 г

Масса углерода в пропене: 3,645 моль × 3 г/моль = 10,935 г Масса углерода в ацетилене: 11,355 моль × 2 г/моль = 22,71 г

Итак, сравнение: 0,48 г = 4 г (осадок) 10,935 г + 22,71 г ≠ 4 г

Из этого следует, что некоторое количество углерода осталось в виде газа (не вступило в реакцию с известковой водой). Поэтому объемные доли газов в исходной смеси не соответствуют ни одному из предложенных вариантов. Верный ответ не представлен в предложенных вариантах.