Задача 1
Условие (кратко)
Разложением метана CH₄ получают сажу и водород. Какой объём метана (н. у.) нужно разложить, чтобы водорода хватило для восстановления 23,2 г оксида вольфрама(VI)?
Решение
Дано
- \(m(\mathrm{WO_3}) = 23{,}2\) г
Найти
- \(V(\mathrm{CH_4})\)
\[\mathrm{CH_4 \xrightarrow{t} C + 2H_2}\]
\[\mathrm{WO_3 + 3H_2 \xrightarrow{t} W + 3H_2O}\]
\(M(\mathrm{WO_3}) = 184 + 3 \cdot 16 = 232\) г/моль, \(n(\mathrm{WO_3}) = \dfrac{23{,}2}{232} = 0{,}1\) моль.
\(n(\mathrm{H_2}) = 3 \cdot 0{,}1 = 0{,}3\) моль; \(n(\mathrm{CH_4}) = \dfrac{0{,}3}{2} = 0{,}15\) моль.
\(V(\mathrm{CH_4}) = 0{,}15 \cdot 22{,}4 = 3{,}36\) л.
В ответах учебника указано 33,6 л — такой объём получился бы для 232 г оксида вольфрама; при 23,2 г, как в условии, ответ 3,36 л.
Ответ
3,36 л
Почему так
Задача решается по цепочке двух уравнений — оксид вольфрама → водород → метан.
Подробнее — в теме «Получение неметаллов».