Дано:
m(раствора) = 80 г
m(кислоты) = 15 г
m(осадка) = 20 г
M(CH₃COOH) = 60 г/моль
M(CaCO₃) = 100 г/моль
M(C₂H₅OH) = 46 г/моль
M(HCHO) = 30 г/моль
Найти:
ω(C₂H₅OH) - массовая доля этилового спирта
ω(HCHO) - массовая доля формальдегида
Решение:
Найдем количество вещества карбоновой кислоты: n(CH₃COOH) = m(CH₃COOH) / M(CH₃COOH) = 15 / 60 = 0,25 моль
Найдем количество вещества карбоната кальция: n(CaCO₃) = m(CaCO₃) / M(CaCO₃) = 20 / 100 = 0,2 моль
Из уравнения реакции: Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O видно, что 1 моль CaCO₃ образуется из 1 моль CO₂.
Найдем количество вещества CO₂: n(CO₂) = n(CaCO₃) = 0,2 моль
Из уравнений реакций окисления этанола и формальдегида: C₂H₅OH + 3[O] → CH₃COOH + 2H₂O HCHO + [O] → HCOOH
видно, что 1 моль этанола дает 1 моль уксусной кислоты и 2 моль CO₂, а 1 моль формальдегида дает 1 моль муравьиной кислоты и 1 моль CO₂.
Пусть x - количество вещества этанола, тогда (0,25 - x) - количество вещества формальдегида.
Составим уравнение для количества вещества CO₂: 2x + (0,25 - x) = 0,2
Решим уравнение: x = 0,05 моль n(HCHO) = 0,25 - 0,05 = 0,2 моль
Найдем массы спиртов: m(C₂H₅OH) = n(C₂H₅OH) * M(C₂H₅OH) = 0,05 * 46 = 2,3 г m(HCHO) = n(HCHO) * M(HCHO) = 0,2 * 30 = 6 г
Найдем массовые доли спиртов: ω(C₂H₅OH) = m(C₂H₅OH) / m(раствора) = 2,3 / 80 = 0,02875 ω(HCHO) = m(HCHO) / m(раствора) = 6 / 80 = 0,075
Ответ:
ω(C₂H₅OH) = 0,02875 = 2,875%
ω(HCHO) = 0,075 = 7,5%