Рассчитайте, хватит ли кислорода, выделившегося при хИмичес разложении 86,8 г оксида ртуи(І|), для полного сжигания: 2 г метана CH4 в) 5,4 г алюминия: г) 31 г Фосφopa.

Question 1

Задача Задача №2482991

А

Аноним

12 декабря 2024 14:36 · публичный вопрос

А

Аноним 12 декабря 2024 14:36

Рассчитайте, хватит ли кислорода, выделившегося при хИмичес разложении 86,8 г оксида ртуи(І|), для полного сжигания: 2 г метана CH4 в) 5,4 г алюминия: г) 31 г Фосφopa.

Answer

Для решения данной задачи, давайте сначала расчитаем количество кислорода, который выделится при разложении оксида ртути (II) (HgO), затем сравним его с тем количеством кислорода, которое потребуется для полного сжигания указанных веществ.

Выделение кислорода при разложении HgO: Реакция разложения оксида ртути (II) выглядит следующим образом: \[ 2 \text{HgO} \rightarrow 2 \text{Hg} + \text{O}_2 \]

Из уравнения видно, что 2 моль HgO разлагается с образованием 1 моля O₂. Теперь найдем количество молей в 86,8 г HgO.

Молярная масса HgO:
- Hg: 200,59 г/моль
- O: 16 г/моль
- Молярная масса HgO = 200,59 + 16 = 216,59 г/моль
Рассчитаем количество молей HgO в 86,8 г: \[ n(HgO) = \frac{86,8 \text{ г}}{216,59 \text{ г/моль}} \approx 0,401 \text{ моль} \]

Теперь найдем количество выделившегося кислорода: По уравнению реакции, 2 моль HgO образуют 1 моль O₂: \[ n(O_2) = \frac{0,401 \text{ моль HgO}}{2} \approx 0,2005 \text{ моль O}_2 \]

Теперь переведем моли O₂ в граммы (молярная масса O₂ = 32 г/моль): \[ m(O_2) = 0,2005 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} \approx 6,416 \text{ г O}_2 \]
Необходимость кислорода для сжигания веществ:

a) Метан (CH₄): Реакция сжигания метана: \[ \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \] Здесь на 1 моль CH₄ требуется 2 моля O₂.

Для 2 г метана: Молярная масса CH₄ = 12 (C) + 4 (H) = 16 г/моль. \[ n(CH_4) = \frac{2 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 0,125 \text{ моль} \] Необходимое количество O₂: \[ n(O_2) = 0,125 \text{ моль} \times 2 = 0,25 \text{ моль} \]

b) Алюминий (Al): Реакция сжигания алюминия: \[ 4 \text{Al} + 3 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{Al}_2\text{O}_3 \] Здесь на 4 моль Al требуется 3 моля O₂.

Для 5,4 г алюминия: Молярная масса Al = 27 г/моль. \[ n(Al) = \frac{5,4 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} \approx 0,2 \text{ моль} \] Необходимое количество O₂: \[ n(O_2) = 0,2 \text{ моль} \times \frac{3}{4} = 0,15 \text{ моль} \]

c) Фосфор (P): Реакция сжигания белого фосфора: \[ 4 \text{P} + 5 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{P}_2\text{O}_5 \] Здесь на 4 моль P требуется 5 молей O₂.

Для 31 г фосфора: Молярная масса P = 31 г/моль. \[ n(P) = \frac{31 \text{ г}}{31 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль} \] Необходимое количество O₂: \[ n(O_2) = 1 \text{ моль} \times \frac{5}{4} = 1,25 \text{ моль} \]

Сравнение: Теперь суммируем необходимое количество кислорода:

Метан: 0,25 моль O₂
Алюминий: 0,15 моль O₂
Фосфор: 1,25 моль O₂

Общее количество O₂: \[ 0,25 + 0,15 + 1,25 = 1,65 \text{ моль} \]

В наличии у нас: \[ 0,2005 \text{ моль O}_2 \text{ (из HgO)} \]

Сравнивая доступный кислород с необходимым, видим, что 0,2005 моль O₂ недостаточно для полного сжигания всех перечисленных веществ, так как нужно 1,65 моль. Таким образом, кислорода не хватит.

Question 2

Рассчитайте, хватит ли кислорода, выделившегося при хИмичес разложении 86,8 г оксида ртуи(І|), для полного сжигания: 2 г метана CH4 в) 5,4 г алюминия: г) 31 г Фосφopa.

Answer

Для решения данной задачи, давайте сначала расчитаем количество кислорода, который выделится при разложении оксида ртути (II) (HgO), затем сравним его с тем количеством кислорода, которое потребуется для полного сжигания указанных веществ. 1. **Выделение кислорода при разложении HgO:** Реакция разложения оксида ртути (II) выглядит следующим образом: \[ 2 \text{HgO} \rightarrow 2 \text{Hg} + \text{O}_2 \] Из уравнения видно, что 2 моль HgO разлагается с образованием 1 моля O₂. Теперь найдем количество молей в 86,8 г HgO. Молярная масса HgO: - Hg: 200,59 г/моль - O: 16 г/моль - Молярная масса HgO = 200,59 + 16 = 216,59 г/моль Рассчитаем количество молей HgO в 86,8 г: \[ n(HgO) = \frac{86,8 \text{ г}}{216,59 \text{ г/моль}} \approx 0,401 \text{ моль} \] Теперь найдем количество выделившегося кислорода: По уравнению реакции, 2 моль HgO образуют 1 моль O₂: \[ n(O_2) = \frac{0,401 \text{ моль HgO}}{2} \approx 0,2005 \text{ моль O}_2 \] Теперь переведем моли O₂ в граммы (молярная масса O₂ = 32 г/моль): \[ m(O_2) = 0,2005 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} \approx 6,416 \text{ г O}_2 \] 2. **Необходимость кислорода для сжигания веществ:** a) **Метан (CH₄):** Реакция сжигания метана: \[ \text{CH}_4 + 2 \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \] Здесь на 1 моль CH₄ требуется 2 моля O₂. Для 2 г метана: Молярная масса CH₄ = 12 (C) + 4 (H) = 16 г/моль. \[ n(CH_4) = \frac{2 \text{ г}}{16 \text{ г/моль}} = 0,125 \text{ моль} \] Необходимое количество O₂: \[ n(O_2) = 0,125 \text{ моль} \times 2 = 0,25 \text{ моль} \] b) **Алюминий (Al):** Реакция сжигания алюминия: \[ 4 \text{Al} + 3 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{Al}_2\text{O}_3 \] Здесь на 4 моль Al требуется 3 моля O₂. Для 5,4 г алюминия: Молярная масса Al = 27 г/моль. \[ n(Al) = \frac{5,4 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} \approx 0,2 \text{ моль} \] Необходимое количество O₂: \[ n(O_2) = 0,2 \text{ моль} \times \frac{3}{4} = 0,15 \text{ моль} \] c) **Фосфор (P):** Реакция сжигания белого фосфора: \[ 4 \text{P} + 5 \text{O}_2 \rightarrow 2 \text{P}_2\text{O}_5 \] Здесь на 4 моль P требуется 5 молей O₂. Для 31 г фосфора: Молярная масса P = 31 г/моль. \[ n(P) = \frac{31 \text{ г}}{31 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль} \] Необходимое количество O₂: \[ n(O_2) = 1 \text{ моль} \times \frac{5}{4} = 1,25 \text{ моль} \] 3. **Сравнение:** Теперь суммируем необходимое количество кислорода: - Метан: 0,25 моль O₂ - Алюминий: 0,15 моль O₂ - Фосфор: 1,25 моль O₂ Общее количество O₂: \[ 0,25 + 0,15 + 1,25 = 1,65 \text{ моль} \] В наличии у нас: \[ 0,2005 \text{ моль O}_2 \text{ (из HgO)} \] Сравнивая доступный кислород с необходимым, видим, что 0,2005 моль O₂ недостаточно для полного сжигания всех перечисленных веществ, так как нужно 1,65 моль. Таким образом, кислорода не хватит.