Задание №28 — Типы расчётных задач
Из 92 г этилового спирта получили 16,8 л (н.у.) бутадиена-1,3. Рассчитайте выход бутадиена-1,3 в процентах от теоретически возможного. (Запишите число с точностью до целых.)
Правильный ответ
75
Пояснение
Решение.
1. Сначала запишем уравнение реакции получения бутадиена-1,3 из этилового спирта (реакция Лебедева). В этой реакции из двух молекул этанола образуется одна молекула бутадиена-1,3, вода и водород:
2C2H5OH → (Al2O3, ZnO, t°) CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2↑
2. Рассчитаем количество вещества (число моль) этилового спирта, взятого для реакции:
Молярная масса этанола M(C2H5OH) = 12 * 2 + 1 * 6 + 16 = 46 г/моль.
n(C2H5OH) = m / M = 92 г / 46 г/моль = 2 моль.
3. Определим теоретическое количество вещества бутадиена-1,3.
По уравнению реакции из 2 моль спирта получается 1 моль бутадиена.
Следовательно, nтеор.(C4H6) = n(C2H5OH) / 2 = 2 моль / 2 = 1 моль.
4. Вычислим теоретический объем бутадиена-1,3 при нормальных условиях (н.у.):
Vтеор.(C4H6) = nтеор. * Vm = 1 моль * 22,4 л/моль = 22,4 л.
5. Рассчитаем выход продукта (η) как отношение практически полученного объема к теоретически возможному:
η = (Vпракт. / Vтеор.) * 100%
η = (16,8 л / 22,4 л) * 100% = 0,75 * 100% = 75%.
Ответ: 75
Источник: ФИПИ