При окислении муравьиной кислоты получили газ, который пропустили через избыток раствора гидроксида кальция. При этом образовался осадок массой 20 г. Какая масса муравьиной кислоты взята для окисления?

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно разобраться, что происходит на каждом этапе реакции.

1. Окисление муравьиной кислоты (HCOOH): Муравьиная кислота при окислении превращается в углекислый газ (CO₂). Реакция окисления может быть представлена следующим образом:

   $$HCOOH \rightarrow CO_2 + H_2O$$

2. Реакция углекислого газа с гидроксидом кальция: Затем полученный углекислый газ пропускается через раствор гидроксида кальция (Ca(OH)₂), в результате чего образуется осадок карбоната кальция (CaCO₃). Эта реакция можно записать так:

   $$CO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCO_3 (осадок) + H_2O$$

3. Расчет массы осадка: Из условия задачи нам известно, что осадок массой 20 г был получен при реакции углекислого газа с гидроксидом кальция.

   Молекулярная масса карбоната кальция (CaCO₃) составляет:

   $$M(CaCO_3) = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100 \, \text{г/моль}$$

4. Нахождение количества вещества CaCO₃: Молекулярная масса осадка 20 г позволяет найти количество вещества карбоната кальция:

   $$n(CaCO_3) = \frac{m(CaCO_3)}{M(CaCO_3)} = \frac{20 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 0.2 \, \text{моль}$$

5. Соотношение между веществами: Из реакции окисления муравьиной кислоты видно, что на 1 моль муравьиной кислоты (HCOOH) образуется 1 моль углекислого газа (CO₂). Следовательно, количество вещества углекислого газа, которое прошло через раствор гидроксида кальция, также равно 0.2 моль.

6. Нахождение массы муравьиной кислоты: Поскольку на 1 моль муравьиной кислоты образуется 1 моль углекислого газа, то масса муравьиной кислоты, которая была использована для окисления, равна:

   $$m(HCOOH) = n(HCOOH) \times M(HCOOH)$$

   Молекулярная масса муравьиной кислоты (HCOOH) составляет:

   $$M(HCOOH) = 1 + 12 + 16 + 1 = 46 \, \text{г/моль}$$

   Масса муравьиной кислоты:

   $$m(HCOOH) = 0.2 \, \text{моль} \times 46 \, \text{г/моль} = 9.2 \, \text{г}$$

Итак, масса муравьиной кислоты, взятая для окисления, составляет 9.2 г.