ГДЗ-Химия-10-класс-Рудзитис-2000- (991553), страница 19
Текст из файла (страница 19)
При обработкецеллюлозы азотной кислотой образуется тринитрат целлюлозы, который применяют для изготовления пороха и взрывчатых веществ (пироксилина).Ответ на вопрос № 24Основные волокна, получаемые из целлюлозы – вискоза и ацетатное волокно. Вискоза по составу представляет собой чистую целлюлозу, ацетатноеволокно состоит из триацетилцеллюлозы.125Решение задачи № 1а) Вычислим количество вещества А:ν(A ) =0,9 гm(A )== 0,005 мольM (A ) 180 г / мольНайдем молярные массы воды и оксида углерода (IV):М(Н2О) = 1 · 2 + 16 = 18 г/мольМ(СO2) = 12 + 16 · 2 = 44 г/мольВычислим количество вещества воды и оксида углерода (IV), образовавшихся при сжигании вещества:ν(H 2 O ) =ν(CO 2 ) =m(H 2 O )0,54 г== 0,03 мольM (H 2 O ) 18 г / мольm(CO 2 )1,32 г== 0,03 мольM (CO 2 ) 44 г / мольВ молекуле воды 2 атома водорода, значит в исходном веществе содержалось 0,03 · 2 = 0,06 моль атомов водорода.
В молекуле оксида углеродаодин атом углерода, значит в исходном веществе содержалось 0,03 мольатомов углерода.При сжигании вещества А образовались только вода и оксид углерода(IV), значит в состав вещества входят только водород, углерод и кислород.В 0,005 моль вещества А содержится 0,06 моль атомов водорода и 0,03 мольатомов углерода, то есть в молекулу входит 0,03/0,005 = 6 атомов углерода и0,06/0,005 = 12 атомов водорода. Относительная молекулярная масса вещества А равна 180, на кислород приходится 180 – 6 · 12 – 1 · 12 = 96. Относительная атомная масса кислорода равна 16, следовательно в молекуле 96/16= 6 атомов кислорода. Итак, молекулярная формула вещества А С6Н12О6.Это может быть глюкоза, фруктоза или другой углевод с формулой С6Н12О6.б) Вычислим количество вещества В:ν(B) =m(B)1,71 г== 0,005 мольM (B) 342 г / мольВычислим количество вещества воды и оксида углерода (IV), образовавшихся при сжигании вещества В:ν(H 2 O ) =ν(CO 2 ) =m(H 2 O )0,99 г== 0,055 мольM (H 2 O ) 18 г / мольm(CO 2 )2,64 г== 0,06 мольM (CO 2 ) 44 г / мольВ молекуле воды 2 атома водорода, значит в исходном веществе В содержалось 0,055 · 2 = 0,11 моль атомов водорода.
В молекуле оксида углерода один атом углерода, значит в исходном веществе В содержалось 0,06моль атомов углерода.При сжигании вещества В образовались только вода и оксид углерода (IV), значит в состав вещества В входят только водород, углерод икислород. В 0,005 моль вещества В содержится 0,11 моль атомов водорода и 0,06 моль атомов углерода, то есть в молекулу входит атомов1260,06/0,005 = 12 атомов углерода и 0,11/0,005 = 22 атома водорода. Относительная молекулярная масса вещества В равна 342, на кислород приходится 342 – 12 · 12 – 1 · 22 = 176. Относительная атомная масса кислорода равна 16, следовательно в молекуле 176/16 = 11 атомов кислорода. Итак,молекулярная формула вещества В C12H22O11, это может быть сахароза,мальтоза или другой изомерный им углевод с формулой C12H22O11.Ответ: формула вещества А С6Н12О6, формула вещества В C12H22O11.Решение задачи № 2Молекулярная формула сахарозы C12H22O11.
Уравнение реакции горения:C12H22O11 + 12O2 = 12СO2 + 11Н2ОПо уравнению реакции из 1 моль сахарозы образуется 12 моль оксидауглерода (IV). Пусть из 0,25 моль сахарозы образуется х моль оксида углерода (IV). Составим пропорцию:1 0,250,25 ⋅ 12== 3 моль, x=12x1Вычислим объем оксида углерода (IV):V(СO2) = ν( СO2) · VM = 3 моль · 22,4 л/моль = 6,72 л.Ответ: выделится 6,72 л оксида углерода (IV).Решение задачи № 3Уравнение гидролиза крахмала с образованием глюкозы:(С6Н10O5)n + nН2O = nС6Н12О6Уравнение спиртового брожения глюкозы:С6H12O6 = 2С2Н5OН + 2CO2Вычислим массу крахмала, содержащегося в картофеле:m((С6Н10O5)n) = с((С6Н10O5)n) · m(крахмала) = 0,2 · 1000 кг = 200кг.Крахмал представляет собой полимер, состоящий из множества звеньевС6Н10O5.
Значение n в формуле крахмала может быть различным. Для насважно вычислить количество вещества образующейся при гидролизе глюкозы, поэтому примем (условно!) значение n равным 1.С6Н10O5 + Н2О = С6Н12О6С учетом этого будем рассматривать крахмал как вещество с формулойС6Н10O5. Вычислим его молярную массу:М(С6Н10O5) = 12 · 6 + 1 · 10 + 16 · 5 = 162 г/моль.Вычислим количество вещества крахмала:ν(C 6 H10 O 5 ) =m(C 6 H10 O 5 )M (C 6 H10 O 5 )=200000 г≈ 1234,5 моль162 г / мольИз 1 моль крахмала по уравнению реакции (3) образуется 1 моль глюкозы, значит из 1234,5 моль образуется 1234,5 моль глюкозы.
По уравнению(2) из 1 моль глюкозы образуется 2 моль спирта, значит из 1234,5 моль глюкозы образуется 1234,5 · 2 = 2469 моль спирта.Молекулярная формула этилового спирта C2H6O. Вычислим молярнуюмассу этилового спирта:М(C2H6O) = 12 · 2 + 1 · 6 + 16 = 46 г/моль127Вычислим массу этилового спирта, который теоретически можно получить из этого количества глюкозы:mтеор(C2H6O) = ν( C2H6O) · М(C2H6O) = 2469 моль · 46 г/моль ≈ 113600 г =113,6 кг.Практически же получили 100 л спирта. Вычислим его массу:mпракт(C2H6O) = ρ( C2H6O) · V(C2H6O) = 0,8 кг/л · 100 л = 80 кг.Вычислим выход спирта, разделив практически полученную массу натеоретически возможную:выход(C 2 H 5 OH ) =m практ (C 2 H 5 OH )М теор (C 2 H 5 OH )=80 кг⋅100% = 70,4%113,6 кгОтвет: выход этилового спирта равен 70,4%.128.