Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Сначала мы должны определить, какой объем кислорода (O2) участвовал в реакции сжигания смеси пропена (C3H6) и 2-хлорпропана (C3H7Cl).
Шаг 1: Определение массы образовавшейся жидкости
- Мы знаем, что после конденсации продуктов горения образовалась жидкость объемом 33.5 см³ и плотностью 1.12 г/см³.
- Чтобы найти массу этой жидкости, применяем формулу: масса = объем × плотность.
- m = 33.5 см³ × 1.12 г/см³ = 37.52 г.
Шаг 2: Определение количества вещества HCl
- Далее, эта жидкость была добавлена к раствору гидрокарбоната натрия (NaHCO3) в избытке, в результате чего выделился газ объемом 5.6 дм³ (н.у).
- При реакции HCl с NaHCO3 выделяется углекислый газ (CO2). Так как объем CO2 равен объему HCl, то V(HCl) = 5.6 дм³.
- Теперь, чтобы найти количество вещества HCl, используем уравнение: n(HCl) = V(HCl) / Vм, где Vм = 24 дм³/моль (при нормальных условиях).
- n(HCl) = 5.6 дм³ / 24 дм³/моль = 0.2333 моль.
Шаг 3: Определение массы HCl
- Мы знаем, что масса HCl = количество вещества × молярная масса HCl (36.5 г/моль).
- m(HCl) = 0.2333 моль × 36.5 г/моль = 8.5 г.
- Поскольку масса HCl, которую мы получили из жидкости, составляет 37.52 г, мы можем найти количество вещества HCl в жидкости: n(HCl) = 37.52 г / 36.5 г/моль = 1 моль.
Шаг 4: Подсчет объема кислорода для первой реакции
- Теперь мы можем составить уравнение реакции сжигания пропена: 2C3H6 + 9O2 = 6CO2 + 6H2O.
- Из этого уравнения видно, что на 2 моль пропена необходимо 9 моль кислорода.
- Сначала мы найдем, сколько кислорода нужно для реакции с HCl. Так как 1 моль HCl образуется из 2 моль 2-хлорпропана, то у нас будет 2 моль HCl.
Шаг 5: Объединение всех данных
- С учетом того, что на 2 моль 2-хлорпропана необходимо 9 моль кислорода, а 1 моль HCl требует 1 моль кислорода, мы можем подсчитать общий объем кислорода, необходимый для сжигания.
- Итак, для первой реакции мы получаем: V(O2) = (5.6 дм³ × 4.5) = 25.2 дм³.
Таким образом, общий объем кислорода, который участвовал в реакции, составляет 25.2 дм³.