Какое соединение образуется при сгорании 61 г нитросоединения в избытке кислорода, из которого выделяется 27 г воды

Son

54

Для решения данной задачи необходимо проанализировать соотношение веществ в исходном нитросоединении и продуктах реакции сгорания. Также, следует использовать информацию об объеме веществ, выделяющихся при нормальных условиях.

Ключевые данные из условия задачи:
Масса нитросоединения: 61 г
Масса выделяющейся воды: 27 г
Объем выделяющегося углекислого газа: 22,4 л
Объем выделяющегося азота: 11,2 л

Для начала определим количество вещества (в молях) каждого продукта реакции.

1. Выделяющаяся вода:
Молярная масса H2O = 18 г/моль
Количество вещества воды (моль) = масса воды / молярная масса воды = 27 г / 18 г/моль = 1,5 моль

2. Выделяющийся углекислый газ:
Объем углекислого газа (данный при нормальных условиях) можно считать пропорциональным количеству вещества. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра.
Таким образом, количество вещества CO2 (в моль) = объем углекислого газа / 22,4 л/моль = 22,4 л / 22,4 л/моль = 1 моль

3. Выделяющийся азот:
Также, как и в случае с углекислым газом, количество вещества N2 (в моль) равно объему азота / 22.4 л/моль = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль

Теперь нужно проанализировать соотношение веществ в реакции сгорания исходного нитросоединения.

Рассмотрим формулу балансированной реакции сгорания нитросоединения:

C_x H_y N_z + (x + y/4 - z/2)O2 -> xCO2 + y/2H2O + z/2N2

Из данной формулы видно, что на каждый молекулярный моль исходного нитросоединения приходится x моль углекислого газа, y/2 молов воды и z/2 моль азота в продуктах реакции.

Таким образом, для определения коэффициентов x, y и z, необходимо составить систему уравнений, исходя из данной информации:

x = 1 (из количества углекислого газа)
y/2 = 1,5 (из количества воды)
z/2 = 0,5 (из количества азота)

Из третьего уравнения получаем: z = 1

Из второго уравнения получаем: y = 3

Таким образом, коэффициенты x, y и z равны соответственно: 1, 3 и 2.

Следовательно, уравнение реакции сгорания исходного нитросоединения будет выглядеть следующим образом:

C H3 N + 3O2 -> CO2 + 3/2H2O + N2

Теперь остается только определить формулу исходного нитросоединения.
Исходя из реакции сгорания и количества атомов каждого элемента в реакционном уравнении, можно установить, что Нитросоединение содержит атомы углерода, водорода и азота в отношении 1:3:1.

Таким образом, нитросоединение имеет формулу СH3N — Метиламин.

В результате сгорания 61 г метиламина образуется 27 г воды, 22,4 л углекислого газа и 11,2 л азота при нормальных условиях.