Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон сохранения энергии и закон Лавуазье о сохранении массы.
Для начала, давайте разберемся с протекающей реакцией и ее термохимическим уравнением:
C2H2 + 5O2 -> 4CO + 2H2O + 2610 кДж
Из уравнения видно, что при сгорании 1 моль ацетилена (C2H2) выделяется 2610 кДж энергии.
Далее, у нас указано, что при данной реакции выделилось 652.5 кДж теплоты. Это значит, что в реакции произошло четверть от полной энергии выделения (поскольку 652.5 / 2610 = 0.25).
Теперь мы можем рассчитать количество молей ацетилена, израсходованных в данной реакции.
Для начала, нам нужно найти количество молей ацетилена, которое соответствует выделенной энергии. Для этого мы используем формулу:
Количество молей = Выделенная энергия / Энергия, выделяемая при сгорании 1 моля
Количество молей = 652.5 кДж / 2610 кДж/моль
Количество молей = 0.25 моль
Значит, в данной реакции расходуется 0.25 моль ацетилена.
Теперь мы можем рассчитать массу сгоревшего ацителина, зная его количество молей.
Для этого нам нужно знать молекулярную массу ацетилена. Молекулярная масса C2H2 составляет 26 г/моль (12 г/моль для углерода * 2 + 1 г/моль для водорода * 2).
Масса = Количество молей * Молекулярная масса
Масса = 0.25 моль * 26 г/моль
Масса = 6.5 г
Таким образом, масса сгоревшего ацетилена составляет 6.5 г.
а) Fe + S → FeS
Это реакция синтеза, в результате которой образуется соединение железа и серы - сульфид железа.
б) H₂SO₄ + Fe₂O₃ → Fe₂(SO₄)₃ + H₂O
Это реакция обмена, в результате которой образуется сульфат железа и вода.
в) H₂SO₄ + LiOH → Li₂SO₄ + H₂O
Это реакция обмена, в результате которой образуется сульфат лития и вода.
г) H₂ + S → H₂S
Это реакция синтеза, в результате которой образуется сульфид водорода.
д) H₂SO₄ + ZnO → ZnSO₄ + H₂O
Это реакция обмена, в результате которой образуется сульфат цинка и вода.
е) H₂SO₄ + Al(OH)₃ → Al₂(SO₄)₃ + H₂O
Это реакция обмена, в результате которой образуется сульфат алюминия и вода.
Теперь рассмотрим реакцию более подробно в качестве окислительно-восстановительной и реакцию ионного обмена.
Возьмем реакцию а):
Fe + S → FeS
В этой реакции железо переходит из нулевой степени окисления в степень окисления +2, а сера переходит из нулевой степени окисления в степень окисления -2.
Fe → Fe^{+2} (окисление)
S → S^{-2} (восстановление)
2Fe + S → 2Fe^{+2} + S^{-2} (окислительно-восстановительная реакция)
Реакция а) - это реакция синтеза.
Теперь рассмотрим реакцию в) как реакцию ионного обмена:
H₂SO₄ + LiOH → Li₂SO₄ + H₂O
Изначально у нас есть серная кислота (H₂SO₄) и гидроксид лития (LiOH).
Первый шаг - происходит образование ионов:
H₂SO₄ → 2H^+ + SO₄^{2-}
LiOH → Li^+ + OH^-
Затем ионы сливаются в новые соединения:
2H^+ + OH^- → 2H₂O
Li^+ + SO₄^{2-} → Li₂SO₄
Таким образом, мы получаем полное и сокращенное ионные уравнения реакции:
