28. Расчетная задача: масса, объем, массовая доля: масса и объем вещества

Уравнение реакции:
$Na_2SO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + SO_2$

Масса примеси:
$m_{\text{примеси}}=14\cdot0{,}10=1{,}4\text{ г}$.

Масса чистого $Na_2SO_3$:
$m(Na_2SO_3)=14-1{,}4=12{,}6\text{ г}$.

Количество вещества $Na_2SO_3$:
$n(Na_2SO_3)=\frac{12{,}6}{126}=0{,}1\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(SO_2)=n(Na_2SO_3)=0{,}1\text{ моль}$.

Объём газа:
$V(SO_2)=0{,}1\cdot22{,}4=2{,}24\text{ л}$.

Уравнение реакции:
$2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2$

Молярная масса:
$M(Li)=7\text{ г/моль}$.

Количество вещества лития:
$n(Li)=\frac{28}{7}=4\text{ моль}$.

По уравнению:
$2$ моль $Li$ дают $1$ моль $H_2$, значит:
$n(H_2)=\frac{4}{2}=2\text{ моль}$.

Объём при н.у.:
$V=2\cdot22{,}4=44{,}8\text{ л}$.

С учётом выхода $90\%$:
$V=44{,}8\cdot0{,}9=40{,}32\text{ л}$.

Уравнение реакции:
$MgCO_3 \rightarrow MgO + CO_2$

Масса чистого $MgCO_3$:
$m(MgCO_3)=175\cdot0{,}96=168\text{ г}$.

Молярная масса:
$M(MgCO_3)=84\text{ г/моль}$.

Количество вещества $MgCO_3$:
$n(MgCO_3)=\frac{168}{84}=2\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(CO_2)=n(MgCO_3)=2\text{ моль}$.

Объём газа при н.у.:
$V(CO_2)=2\cdot22{,}4=44{,}8\text{ л}$.

Уравнение реакции:
$ZnCl_2 + 4KOH \rightarrow K_2[Zn(OH)_4] + 2KCl$

Масса чистого $ZnCl_2$:
$m(ZnCl_2)=160\cdot0{,}68=108{,}8\text{ г}$.

Молярная масса:
$M(ZnCl_2)=136\text{ г/моль}$.

Количество вещества $ZnCl_2$:
$n(ZnCl_2)=\frac{108{,}8}{136}=0{,}8\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(K_2[Zn(OH)_4])=n(ZnCl_2)=0{,}8\text{ моль}$.

Молярная масса:
$M(K_2[Zn(OH)_4])=211\text{ г/моль}$.

Масса продукта:
$m(K_2[Zn(OH)_4])=0{,}8\cdot211=168{,}8\text{ г}$.

Уравнение реакции:
$(NH_4)_2SO_4 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaSO_4 + 2NH_3 + 2H_2O$

Молярная масса:
$M((NH_4)_2SO_4)=132\text{ г/моль}$.

Количество вещества сульфата аммония:
$n((NH_4)_2SO_4)=\frac{13{,}2}{132}=0{,}1\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(NH_3)=2\cdot0{,}1=0{,}2\text{ моль}$.

Теоретический объём аммиака:
$V_{\text{теор}}=0{,}2\cdot22{,}4=4{,}48\text{ л}$.

С учётом выхода $90\%$:
$V=4{,}48\cdot0{,}90=4{,}032\text{ л}$.

Уравнение реакции:
$2Li + 2H_2O \rightarrow 2LiOH + H_2$

Масса чистого лития:
$m(Li)=40\cdot0{,}70=28\text{ г}$.

Молярная масса:
$M(Li)=7\text{ г/моль}$.

Количество вещества лития:
$n(Li)=\frac{28}{7}=4\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(H_2)=\frac{4}{2}=2\text{ моль}$.

Объём газа:
$V=2\cdot22{,}4=44{,}8\text{ л}$.

Уравнение реакции:
$2C_2H_5OH \rightarrow C_4H_6 + 2H_2O + H_2$

Количество вещества бутадиена:
$n(C_4H_6)=\frac{33{,}6}{22{,}4}=1{,}5\text{ моль}$.

С учётом выхода $75%$:
$n_{\text{теор}}=\frac{1{,}5}{0{,}75}=2\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(C_2H_5OH)=2\cdot2=4\text{ моль}$.

Молярная масса:
$M(C_2H_5OH)=46\text{ г/моль}$.

Масса спирта:
$m=4\cdot46=184\text{ г}$.

Уравнение реакции:
$2Al + 3CuSO_4 \rightarrow Al_2(SO_4)_3 + 3Cu$

Масса чистого алюминия:
$m(Al)=3\cdot0{,}90=2{,}7\text{ г}$.

Молярная масса:
$M(Al)=27\text{ г/моль}$.

Количество вещества алюминия:
$n(Al)=\frac{2{,}7}{27}=0{,}1\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(Cu)=\frac{3}{2}\cdot0{,}1=0{,}15\text{ моль}$.

Молярная масса:
$M(Cu)=64\text{ г/моль}$.

Масса меди:
$m(Cu)=0{,}15\cdot64=9{,}6\text{ г}$.

Уравнение реакции:
$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2 + Ca(OH)_2$

Масса чистого карбида кальция:
$m(CaC_2)=2400\cdot0{,}80=1920\text{ г}$.

Молярная масса:
$M(CaC_2)=64\text{ г/моль}$.

Количество вещества карбида кальция:
$n(CaC_2)=\frac{1920}{64}=30\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(C_2H_2)=n(CaC_2)=30\text{ моль}$.

Объём ацетилена:
$V(C_2H_2)=30\cdot22{,}4=672\text{ л}$.

Масса чистого фосфата кальция:
$m(Ca_3(PO_4)_2)=775\cdot0{,}80=620\text{ г}$.

Молярная масса:
$M(Ca_3(PO_4)_2)=310\text{ г/моль}$.

Количество вещества фосфата кальция:
$n(Ca_3(PO_4)_2)=\frac{620}{310}=2\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(P)=2\cdot2=4\text{ моль}$.

Масса фосфора:
$m(P)=4\cdot31=124\text{ г}$.

Уравнение реакции:
$C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2$

Молярная масса:
$M(C_6H_{12}O_6)=180\text{ г/моль}$.

Количество вещества глюкозы:
$n(C_6H_{12}O_6)=\frac{63}{180}=0{,}35\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(C_2H_5OH)=2\cdot0{,}35=0{,}7\text{ моль}$.

Молярная масса спирта:
$M(C_2H_5OH)=46\text{ г/моль}$.

Теоретическая масса спирта:
$m_{\text{теор}}=0{,}7\cdot46=32{,}2\text{ г}$.

С учётом выхода $14\%$:
$m=32{,}2\cdot0{,}14=4{,}508\text{ г}$.

Уравнение реакции:
$Al_4C_3 + 12HCl \rightarrow 4AlCl_3 + 3CH_4$

Масса чистого карбида алюминия:
$m(Al_4C_3)=90\cdot0{,}96=86{,}4\text{ г}$.

Молярная масса:
$M(Al_4C_3)=144\text{ г/моль}$.

Количество вещества карбида алюминия:
$n(Al_4C_3)=\frac{86{,}4}{144}=0{,}6\text{ моль}$.

По уравнению реакции:
$n(AlCl_3)=4\cdot0{,}6=2{,}4\text{ моль}$.

Молярная масса соли:
$M(AlCl_3)=133{,}5\text{ г/моль}$.

Масса соли:
$m(AlCl_3)=2{,}4\cdot133{,}5=320{,}4\text{ г}$.

Уравнение реакции:
$2CH_4 \rightarrow C_2H_2 + 3H_2$

Объём метана:
$V(CH_4)=235{,}8\cdot0{,}95=224{,}01\text{ л}$.

По уравнению реакции:
$2$ объёма $CH_4$ дают $1$ объём $C_2H_2$.

Следовательно:
$V(C_2H_2)=\frac{224{,}01}{2}\approx112{,}0\text{ л}$.