Каковы массы веществ в исходной смеси, если смесь метанола и этаналя каталитически окислили кислородом, после чего обработали избытком раствора щелочи и получили 14,44 г сухого остатка с массовой долей гидроксида натрия 13,85%? Затем сухой остаток обработали 19,6%-м раствором серной кислоты, добавив всего 52,5 г, после чего оставшуюся смесь нагрели с избытком концентрированной серной кислоты, образовав 224 мл оксида углерода(II). После этого оставшуюся смесь охлаждали, добавили избыток натрия, в результате чего выделилось 448 мл газа. Наконец, оставшуюся смесь нагрели с избытком аммиачного раствора оксида серебра, в результате чего выделилось 10,8 г серебра?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия массы веществ исходная смесь метанол этаналь каталитическое окисление кислород раствор щёлочи сухой остаток гидроксид натрия серная кислота оксид углерода натрий газ аммиачный раствор оксид серебра серебро Новый

Для решения этой задачи нам нужно последовательно проанализировать каждую стадию реакции и использовать данные, которые у нас есть. Давайте разберем шаги.

Шаг 1: Определение массы гидроксида натрия в сухом остатке

Исходя из того, что у нас есть 14,44 г сухого остатка с массовой долей гидроксида натрия 13,85%, мы можем рассчитать массу NaOH в остатке:

• Масса NaOH = 14,44 г * (13,85 / 100) = 2,00 г

Шаг 2: Определение массы других веществ в сухом остатке

Теперь мы можем найти массу остальных веществ в сухом остатке:

• Масса других веществ = 14,44 г - 2,00 г = 12,44 г

Шаг 3: Реакция с серной кислотой

Мы знаем, что сухой остаток был обработан 19,6%-м раствором серной кислоты. Мы добавили 52,5 г раствора, чтобы найти массу серной кислоты:

• Масса H2SO4 = 52,5 г * (19,6 / 100) = 10,29 г

Теперь мы должны учитывать, что H2SO4 реагирует с NaOH, образуя Na2SO4 и воду. Мы знаем, что на каждую молекулу NaOH требуется одна молекула H2SO4.

• Масса NaOH, которая могла отреагировать = 2,00 г (из предыдущего шага)
• Молярная масса NaOH = 40 г/моль
• Количество NaOH = 2,00 г / 40 г/моль = 0,05 моль
• Для полной реакции с 0,05 моль NaOH потребуется 0,05 моль H2SO4, что соответствует 4,90 г H2SO4 (0,05 моль * 98 г/моль).

Шаг 4: Образование оксида углерода(II)

После реакции с избытком серной кислоты образуется CO2. Мы знаем, что образовалось 224 мл CO2. Чтобы найти массу CO2, используем уравнение состояния газа:

• 224 мл CO2 = 0,01 моль (при нормальных условиях, 22,4 л = 1 моль)
• Масса CO2 = 0,01 моль * 44 г/моль = 0,44 г

Шаг 5: Реакция с натрием

После обработки оставшейся смеси натрием выделилось 448 мл газа (водорода). Это также можно использовать для определения массы оставшихся веществ в смеси. Количество водорода:

• 448 мл H2 = 0,02 моль (при нормальных условиях)
• Масса H2 = 0,02 моль * 2 г/моль = 0,04 г

Шаг 6: Реакция с аммиачным раствором оксида серебра

В результате этой реакции выделилось 10,8 г серебра. Мы можем использовать его массу для определения количества Ag, которое реагировало:

• Молярная масса Ag = 108 г/моль
• Количество Ag = 10,8 г / 108 г/моль = 0,1 моль

Шаг 7: Подведение итогов

Теперь у нас есть данные о массах различных веществ, которые участвовали в реакции. Чтобы найти массы исходных веществ (метанола и этаналя), нам нужно учесть все реакции и их продукты. Это может потребовать составления уравнений реакций и расчета по стехиометрии.

В результате, для окончательного ответа на вопрос о массе исходных веществ, нам нужно составить уравнения реакций, определить, какие массы реагентов были необходимы для образования всех продуктов, и сопоставить их с найденными значениями.