Задача 10: Муравьиная кислота - один из крупнотоннажных продуктов химической промышленности. Один из способов её промышленного производства – неполное окисление метанола кислородом воздуха. Сколько килограммов муравьиной кислоты можно получить из 40 кг метанола, если выход продукта реакции составляет 60%?

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть химическую реакцию окисления метанола до муравьиной кислоты и учесть выход продукта. Химическая реакция: \[ 2CH_3OH + O_2 \rightarrow 2HCOOH + 2H_2O \] 1. Определим молярные массы метанола (\(CH_3OH\)) и муравьиной кислоты (\(HCOOH\)): * Молярная масса метанола (\(CH_3OH\)) = 12 (C) + 4 * 1 (H) + 16 (O) = 32 г/моль * Молярная масса муравьиной кислоты (\(HCOOH\)) = 1 (C) + 2 * 1 (H) + 2 * 16 (O) = 46 г/моль 2. Рассчитаем количество молей метанола, взятого для реакции: * Количество метанола = \(\frac{40000 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 1250 \text{ моль}\) 3. Определим теоретическое количество молей муравьиной кислоты, которое должно образоваться: * Из уравнения реакции видно, что из 2 моль метанола образуется 2 моль муравьиной кислоты. Значит, количество молей муравьиной кислоты равно количеству молей метанола. * Теоретическое количество муравьиной кислоты = 1250 моль 4. Рассчитаем теоретическую массу муравьиной кислоты: * Теоретическая масса муравьиной кислоты = 1250 моль * 46 г/моль = 57500 г = 57,5 кг 5. Учтем выход продукта реакции (60%): * Фактическая масса муравьиной кислоты = 57,5 кг * 0,60 = 34,5 кг Ответ: 34,5 кг