13. Какой объем (н.у.) займет газ, образовавшийся при пропускании 112 л водорода над углеродом при 500°С в присутствии никелевого катализатора? Полученный газ полностью сжигают, а продукты горения пропускают через 2 л 10%-го раствора гидроксида натрия (ρ = 1,1 г/мл). Какая соль и в каком количестве образуется в растворе?

1. Реакция образования газа (метана): C + 2H2 → CH4 Из уравнения видно, что 2 моль водорода дают 1 моль метана. Объемы газов относятся так же как и их моли, то есть 2 объема водорода дадут 1 объем метана. Объем метана = 112 л / 2 = 56 л. 2. Реакция сжигания метана: CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O 1 моль метана образует 1 моль CO2. Значит 56л CH4 образуют 56 л CO2. 3. Реакция CO2 с NaOH: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (реакция до карбоната, избыток NaOH) или CO2 + NaOH → NaHCO3 (реакция до гидрокарбоната, недостаток NaOH) 4. Расчет количества NaOH в растворе: Масса раствора NaOH = 2000 мл * 1,1 г/мл = 2200 г Масса NaOH = 2200 г * 0,10 = 220 г Молярная масса NaOH = 40 г/моль Количество NaOH = 220 г / 40 г/моль = 5,5 моль 5. Расчет количества CO2: При н.у. 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л Количество CO2 = 56 л / 22,4 л/моль = 2,5 моль 6. Определение соли: Так как кол-во NaOH больше кол-ва CO2, то реакция идет до карбоната, при этом CO2 в недостатке. Количество Na2CO3 = 2,5 моль. Масса Na2CO3 = 2,5 моль * 106 г/моль = 265 г Ответ: образуется карбонат натрия Na2CO3 массой 265 г.