Какой алкан с объёмом 4 мл (н.у) был сожжён в 12 мл (н.у) кислорода, если после реакции объём полученной газовой смеси составил 8 мл (н.у), и при этом произошла конденсация воды? A) бутан B) пропан C) метан D) этан

Химия Университет Алканы и их реакции алкан объём 4 мл сожжен кислород 12 мл газовая смесь 8 мл конденсация воды Бутан пропан метан этан Новый

Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения массы и учитывать реакции сгорания алканов. Начнём с анализа данных, которые у нас есть:

• Объём алкана = 4 мл
• Объём кислорода = 12 мл
• Объём полученной газовой смеси после реакции = 8 мл

Сначала определим, сколько молей кислорода было использовано в реакции. Для этого воспользуемся уравнением реакции сгорания алканов, которое имеет следующий вид:

CnH2n+2 + (3n + 1)O2 -> nCO2 + (n + 1)H2O

Теперь проанализируем, сколько кислорода потребуется для сгорания 4 мл (н.у.) каждого из предложенных алканов:

• Метан (CH4):
  1. Уравнение: CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O
  2. Для 1 моля метана потребуется 2 моля кислорода.
  3. 4 мл метана потребует 8 мл кислорода.
• Этан (C2H6):
  1. Уравнение: C2H6 + 7/2 O2 -> 2CO2 + 3H2O
  2. Для 1 моля этана потребуется 3,5 моля кислорода.
  3. 4 мл этана потребует 14 мл кислорода.
• Пропан (C3H8):
  1. Уравнение: C3H8 + 5O2 -> 3CO2 + 4H2O
  2. Для 1 моля пропана потребуется 5 молей кислорода.
  3. 4 мл пропана потребует 10 мл кислорода.
• Бутан (C4H10):
  1. Уравнение: C4H10 + 6.5O2 -> 4CO2 + 5H2O
  2. Для 1 моля бутана потребуется 6,5 молей кислорода.
  3. 4 мл бутана потребует 26 мл кислорода.

Теперь сравним наши расчёты с данными задачи. У нас есть 12 мл кислорода, что достаточно для сгорания метана, пропана и этана, но недостаточно для бутана. Теперь давайте посмотрим, сколько газа осталось после реакции:

• Объём кислорода, который остался после реакции = 12 мл - (объём кислорода, который был использован).
• Объём газа после реакции = 8 мл (н.у.).

Теперь мы можем рассчитать объём кислорода, который был использован в реакции:

• Объём кислорода, который остался = 12 мл - (объём газа после реакции) = 12 мл - 8 мл = 4 мл.
• Таким образом, использованный объём кислорода = 12 мл - 4 мл = 8 мл.

Теперь посмотрим, какой алкан мог бы сгореть с использованием 8 мл кислорода:

• Метан использует 8 мл кислорода, но в этом случае осталось бы 4 мл кислорода.
• Пропан использует 10 мл кислорода, что больше, чем у нас есть.
• Этан использует 14 мл кислорода, что также больше, чем у нас есть.

Таким образом, единственный алкан, который соответствует условиям задачи - это метан.

Ответ: метан (C).