Задачи на определение формулы вещества

3. При сжигании 0,9г органического вещества получено 1,32г СО₂ и 0,54г воды, относительная плотность паров вещества по водороду 90. Установите молекулярную формулу вещества.

Решение:

1) Запишем уравнение реакции:

CxHyO(?)z + O₂ = CO₂ + H₂O

2) Определим молярную массу вещества:

D(H₂) = M/2

M(в-ва) = 2*90 = 180 г/моль

3) Найдем химические количества и массы углерода и водорода и определим, содержит ли вещество кислород, если содержит, то найдем химическое количество кислорода:

n(CO₂) = m/M = 1.32/44 = 0.03 моль

n(C) = 0.03 моль

n(H₂O) = 0.54/18 = 0.03 моль

n(H) = 0.06 моль

m(C) = 0.03*12 = 0.36

m(H) = 0.06*1 = 0.06

m(в-ва) = 0.36+0.06 = 0.42 =>

m(O) = 0.9-0.72 = 0.48

n(O) = 0.48/16 = 0.03 моль

x:y:z = 0.03:0.06:0.03

x:y:z = 1:2:1

CH₂O – эмпирическая формула; М(CH₂O) = 30 г/моль

M(в-ва)/ М(CH₂O) = 180/30 = 6

Ответ: C₆H₁₂O₆

4. При сгорании 2,3г вещества получено 4,4г СО2 и 2,7г воды. Установите молекулярную формулу вещества, если относительная плотность его паров по водороду 23.

1) Запишем уравнение реакции:

CxHyO(?)z + O₂ = CO₂ + H₂O

2) Определим молярную массу вещества:

D(H₂) = M/2

M(в-ва) = 2*23 = 46 г/моль

3) Найдем химические количества и массы углерода и водорода и определим, содержит ли вещество кислород, если содержит, то найдем химическое количество кислорода:

n(CO₂) = m/M = 4,4/44 = 0.1 моль

n(C) = 0.1 моль

n(H₂O) = 2,7/18 = 0.15 моль

n(H) = 0.3 моль

m(C) = 0.1*12 = 1,2

m(H) = 0.3*1 = 0.3

m(в-ва) = 1,2+0.3 = 1,5 =>

m(O) = 2,3-1,5 = 0.8

n(O) = 0.8/16 = 0.05 моль

4) Определим эмпирическую формулу вещества:

x:y:z = 0.1:0.3:0.05

x:y:z = 2:6:1

C₂H₆O – эмпирическая формула; М(C₂H₆O) = 46 г/моль

M(в-ва)/ М(C₂H₆O) = 46/46 = 1

Ответ: C₂H₆O

5. При полном сгорании 1,1г вещества получено 2,2г СО₂ и 0,90г Н₂О; 0,7дм³ (н.у.) паров вещества имеют массу 2,75г. Найдите молекулярную формулу вещества.

Решение:

1) Запишем уравнения реакций:

CxHyO(?)z + O₂ = CO₂ + H₂O

2) Определим молярную массу вещества:

pV = (m/M)RT

p = 101,3 кПа

Т = 273 К

R = 8.3144 Дж/моль*К

M(в-ва) = (mRT)/(pV) = (2.75*8.3144*273)/(101.3*0.7) = 88 г/моль

3) Найдем химические количества и массы углерода и водорода и определим, содержит ли вещество кислород, если содержит, то найдем химическое количество кислорода:

n(CO₂) = m/M = 2,2/44 = 0.05 моль

n(C) = 0.05 моль

n(H₂O) = 0,9/18 = 0,05 моль

n(H) = 0.1 моль

m(C) = 0.05*12 = 0,6

m(H) = 0.1*1 = 0.1

m(в-ва) = 0,6+0.1 = 0,7 =>

m(O) = 1,1-0,7 = 0.4

n(O) = 0.4/16 = 0.025 моль

4) Определим эмпирическую формулу вещества:

x:y:z = 0.05:0.1:0.025

x:y:z = 2:4:1

C₂H₄O – эмпирическая формула; М(C₂H₄O) = 44 г/моль

M(в-ва)/ М(C₂H₄O) = 88/44 = 2

Ответ: C₄H₈O₂

6. На нейтрализацию 50г раствора с w(МеОН) = 7,2% нужно 38,1см³ раствора с w (HCl) = 13,5% (ρ = 1,065г/см³). Установите металл.

Решение:

1) Запишем уравнения реакций:

МеОН + HCl = МеCl + HОН

2) Определим массу MeOH:

w = m(в-ва)/m(р-ра)

m(MeOH) = 50*0.072 = 3.6 г

3) Определим массу HCl:

ρ = m/V

m_p(HCl) = 1.065*38.1 = 40.58 г

m(HCl) = 0,135*40,58 = 5,48 г

4) Найдем эквивалентную массу MeOH:

m(MeOH)/ m(HCl) = m_э(MeOH)/ m_э(HCl)

m_э(HCl) = 36,5 г экв/моль

3,6/5,48 = m_э(MeOH)/36,5

m_э(MeOH) = 24 г экв/моль

5) Определим относительную атомную массу металла, зная m_э(MeOH):

m_э(MeOH) = A_r(Me) + 17

A_r(Me) = 24-17 = 7 г/моль

Ответ: Li