Сколько литров бутана нужно сжечь при нормальных условиях, чтобы, пропуская образовавшийся CO2 через известковую воду, получить 250 грамм KCO3?

Химия 11 класс Реакции горения углеводородов и закон сохранения массы Бутан сжигание CO2 известковая вода KCO3 химические реакции расчет химия 11 класс нормальные условия масса KCO3 Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно пройти через несколько шагов. Начнем с того, что определим, сколько углекислого газа (CO2) необходимо для получения 250 граммов карбоната калия (K2CO3).

Шаг 1: Определим количество K2CO3 в молях.

Сначала найдем молекулярную массу K2CO3:

• Калий (K) = 39 г/моль,
• Углерод (C) = 12 г/моль,
• Кислород (O) = 16 г/моль.

Итак, молекулярная масса K2CO3:

2 * 39 + 12 + 3 * 16 = 78 + 12 + 48 = 138 г/моль.

Теперь найдем количество K2CO3 в молях:

Количество K2CO3 = 250 г / 138 г/моль ≈ 1.81 моль.

Шаг 2: Определим количество CO2, необходимое для реакции.

Для реакции получения K2CO3 из CO2 и Ca(OH)2 (известковой воды) используется следующая реакция:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O.

CaCO3 + KOH → K2CO3 + Ca(OH)2.

Из этих уравнений видно, что 1 моль CO2 дает 1 моль K2CO3. Следовательно, для получения 1.81 моль K2CO3 нам нужно 1.81 моль CO2.

Шаг 3: Определим объем CO2 при нормальных условиях.

При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает примерно 22.4 литра. Таким образом, объем CO2 будет:

Объем CO2 = 1.81 моль * 22.4 л/моль ≈ 40.6 литров.

Шаг 4: Определим, сколько литров бутана (C4H10) нужно сжечь для получения этого количества CO2.

Реакция сжигания бутана выглядит следующим образом:

C4H10 + 13/2 O2 → 4 CO2 + 5 H2O.

Из уравнения видно, что 1 моль бутана дает 4 моля CO2. Следовательно, для получения 1.81 моль CO2 нам нужно:

Количество бутана = 1.81 моль CO2 / 4 = 0.4525 моль C4H10.

Шаг 5: Определим объем бутана при нормальных условиях.

Теперь найдем объем бутана:

Объем C4H10 = 0.4525 моль * 22.4 л/моль ≈ 10.13 литров.

Ответ: Чтобы получить 250 граммов K2CO3, нужно сжечь примерно 10.13 литров бутана при нормальных условиях.