Задание №28 — Типы расчётных задач
Вычислите массу этилового спирта, из которого с выходом 75% получили 33,6 л (н.у.) бутадиена-1,3. (Запишите число с точностью до целых.)
Правильный ответ
184
Пояснение
Решение.
1. Запишем уравнение реакции получения бутадиена-1,3 из этилового спирта (реакция Лебедева). В этой реакции из двух молекул этанола образуется одна молекула бутадиена, вода и водород:
2C2H5OH → (Al2O3, ZnO, t°) CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2↑
2. Рассчитаем количество вещества (n) полученного бутадиена-1,3 (C4H6). Поскольку объем дан при нормальных условиях (н.у.), используем молярный объем Vm = 22,4 л/моль:
nпракт.(C4H6) = V / Vm = 33,6 л / 22,4 л/моль = 1,5 моль.
3. Учитывая, что выход продукта (η) составляет 75%, найдем теоретически возможное количество вещества бутадиена, которое должно было получиться при 100% выходе:
nтеор.(C4H6) = nпракт. / η = 1,5 моль / 0,75 = 2 моль.
4. По уравнению реакции определим количество вещества этилового спирта, необходимое для получения 2 моль бутадиена. Коэффициент перед спиртом в 2 раза больше, чем перед бутадиеном:
n(C2H5OH) = 2 * nтеор.(C4H6) = 2 * 2 моль = 4 моль.
5. Вычислим молярную массу этилового спирта:
M(C2H5OH) = 12 * 2 + 1 * 6 + 16 = 46 г/моль.
6. Рассчитаем массу этилового спирта:
m(C2H5OH) = n * M = 4 моль * 46 г/моль = 184 г.
Ответ: 184
Источник: ФИПИ