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%? Запишите подробное решение в поле ответа.

Для решения этой задачи необходимо выполнить следующие шаги: 1. Записать уравнение реакции неполного окисления метанола до муравьиной кислоты. 2. Рассчитать молярную массу метанола (CH3OH) и муравьиной кислоты (HCOOH). 3. Определить количество вещества метанола, взятого для реакции. 4. Рассчитать теоретическое количество вещества муравьиной кислоты, которое должно получиться по реакции. 5. Учесть выход реакции и рассчитать фактическое количество муравьиной кислоты, полученное в результате реакции. Начнем с уравнения реакции: $$2CH_3OH + O_2 \rightarrow 2HCOOH + 2H_2O$$ Молярная масса метанола (CH3OH) = 12 (C) + 3(H) + 16 (O) + 1 (H) = 32 г/моль Молярная масса муравьиной кислоты (HCOOH) = 1 (H) + 12 (C) + 16 (O) + 16 (O) + 1 (H) = 46 г/моль Количество вещества метанола: $$n(CH_3OH) = \frac{m(CH_3OH)}{M(CH_3OH)} = \frac{40000 г}{32 г/моль} = 1250 моль$$ По уравнению реакции, из 2 моль метанола получается 2 моль муравьиной кислоты. Следовательно, количество вещества муравьиной кислоты равно количеству вещества метанола: $$n(HCOOH) = n(CH_3OH) = 1250 моль$$ Теоретическая масса муравьиной кислоты: $$m_{теоретическая}(HCOOH) = n(HCOOH) \cdot M(HCOOH) = 1250 моль \cdot 46 г/моль = 57500 г = 57.5 кг$$ Учитывая выход реакции в 60%: $$m_{фактическая}(HCOOH) = m_{теоретическая}(HCOOH) \cdot Выход = 57.5 кг \cdot 0.6 = 34.5 кг$$ Ответ: 34.5 кг муравьиной кислоты можно получить.