Химия

8 класс
Вопрос
Масса 1 л газообразного соединения $X$ при н.у. равна 1,34 г, а массовая доля водорода в его составе - 0,2. При сгорании 3 г этого вещества образуется 4,48 л $CO_{2}$ (н.у.). Определите формулу соединения $X$.
Ответ


Определяем молярную массу соединения $X$. Для этого находим массу 1 моль (22,4 л) вещества.

Составляем пропорцию:

1 л соединения $X$ имеет массу 1,34 г,
22,4 л соединения $X$ имеет массу x г,
$x = \frac{1,34 \cdot 22,4}{1} = 30 г$.

Таким образом, молярная масса соединения $X$ равна 30 г/моль. Определяем массу водорода в составе 1 моль вещества $X$:

$m(H) = m(X) \cdot \omega (H); m(H) = 30 \cdot 0,2 = 6 г$

Рассчитываем его количество:

$\nu (H) = \frac{m(H)}{M(H)}; \nu (H) = \frac{6}{1} =6 моль$.

Следовательно, в состав 1 моль $X$ входят 6 моль атомов водорода. Находим количество соединения $X$, подвергшегося горению:

$\nu (X) = \frac{m(X)}{M(X)}; \nu (X) = \frac{3}{30} = 0,1 моль$.

Рассчитываем количество оксида углерода (IV), образовавшегося в результате горения $X$:

$\nu (CO_{2}) = \frac{V(CO_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (CO_{2}) = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 моль$.

Количество углерода в составе $X$ равно количеству образовавшегося оксида углерода. Следовательно, в 1 состав 0,1 моль $X$ входит 0,2 моль атомов углерода, а это значит, что в состав 1 моль $X$ входит 2 моль атомов углерода.

Кроме углерода и водорода в состав $X$ может входить кислород. Определяем его наличие. В состав 3 г 1 соединения $X$ входит 0,2 моль углерода. Рассчитываем его массу:

$m(C) = \nu (C) \cdot M(C); m(C) = 0,2 \cdot 12 = 2,4 г$.

Массовая доля водорода в соединении $X$ равна 0,2. Находим его массу:

$m_{1}(H) = \omega(H) \cdot m(X); m_{1}(H) = 0,2 \cdot 3 = 0,6 г$.

Вычисляем суммарную массу водорода и углерода в соединении $X$:

$m_{1}(H) + m(C) = 0,6 + 2,4 = 3 г$.

Согласно условию масса соединения $X$ также равна 3 г. Следовательно, кислород в его состав не входит. Поскольку в состав 1 моль $X$ входят 2 моль атомов углерода и 6 моль атомов водорода, формула соединения будет иметь вид $C_{2}H_{6}$.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме