Сколько моль воды будет образовано при полном сгорании 2,5 моль углеводорода с относительной плотностью по кислороду

Блестящая_Королева

49

Для решения данной задачи, мы должны использовать баланс химической реакции сгорания углеводорода. Общий уравнение сгорания углеводорода можно записать следующим образом:

CₙHₘ + (n + m/4)O₂ → nCO₂ + m/2H₂O

Где CₙHₘ - формула углеводорода, n - количество молекул CO₂ (диоксид углерода) и m/2 - количество молекул H₂O (воды) в конечном продукте сгорания.

Сначала нам нужно определить формулу углеводорода, исходя из относительной плотности кислорода равной 0,8125. Для этого мы можем использовать соотношение масс компонентов воды.

Молярная масса кислорода (O) составляет примерно 16 г/моль, а молярная масса воды (H₂O) - примерно 18 г/моль.

Относительная плотность кислорода по отношению к воде будет равна:

Относительная плотность кислорода = (масса кислорода / молярная масса кислорода) / (масса воды / молярная масса воды)

Подставляя известные значения, получаем:

0,8125 = (масса кислорода / 16 г/моль) / (масса воды / 18 г/моль)

Массу кислорода (O) можно выразить через количество углеводорода (CₙHₘ) в реакции сгорания следующим образом:

Масса кислорода = масса углеводорода × отношение относительной плотности кислорода

Для решения задачи, нам сначала необходимо определить массу углеводорода. Так как у нас дано количество молей углеводорода (2,5 моль), мы должны использовать его молярную массу для расчетов.

Молярная масса углеводорода будет суммой масс углерода (C) и масс водорода (H). По таблице периодических элементов, масса углерода составляет примерно 12 г/моль, а масса водорода - примерно 1 г/моль.

Молярная масса углеводорода (СₙHₘ) = 12n + 1m

Подставляя значения относительной плотности и молярной массы углеводорода в уравнение для массы кислорода, получаем:

Масса кислорода = масса углеводорода × 0,8125

Масса углеводорода = количество молей × молярная масса углеводорода

Теперь мы можем рассчитать массу кислорода, зная количество молей углеводорода. Используя полученную массу кислорода, мы можем определить количество молей воды, образованное при сгорании указанного количества углеводорода.

Количество молей воды = (масса кислорода / молярная масса кислорода) / (масса воды / молярная масса воды)

Подставляя известные значения, получаем:

Количество молей воды = (масса кислорода / 32 г/моль) / (масса воды / 18 г/моль)

Теперь давайте рассчитаем все по шагам:

Шаг 1: Расчет массы углеводорода

Молярная масса углеводорода (CₙHₘ) = 12n + 1m

Подставляем n = 1 и m = 2:

Молярная масса углеводорода (С₁H₂) = 12 × 1 + 1 × 2 = 14 г/моль

Масса углеводорода = количество молей × молярная масса углеводорода

Масса углеводорода = 2,5 моль × 14 г/моль = 35 г

Шаг 2: Расчет массы кислорода

Масса кислорода = масса углеводорода × отношение относительной плотности кислорода

Масса кислорода = 35 г × 0,8125 = 28,4375 г

Шаг 3: Расчет количества молей воды

Количество молей воды = (масса кислорода / 32 г/моль) / (масса воды / 18 г/моль)

Количество молей воды = (28,4375 г / 32 г/моль) / (18 г/моль) = 0,03125 моль

Ответ:

При полном сгорании 2,5 молей углеводорода С₁H₂ образуется 0,03125 моль воды. Вариант ответа г) 2,5 является правильным.