Стеру фоксу на анализ принесли газовую смесь, содержащую аргон, азот и углекислый газ. объемные доли аргона и углекислого газа равны и составляют 40% (каждая).массовая доля азота 14,29% . определите, во сколько раз (н.у.) данная смесь легче\тяжелее воздуха. в ответе введите целое число раз, с точностью до сотых
100
135
Ответы на вопрос:
Φ(ar) = 40% = 0.4 φ(co₂) = 40% = 0.4 w(n₂) = 14.29% = 0.1429 d(смесь/воздух) - ? m(ar) = 39.95 г/моль m(co₂) = 44.01 г/моль m(n₂) = 28.01 г/моль возьмем для определенности 1 литр этой смеси. тогда по условию в ней содержится 40% или 0,4*1 л = 0,4 л аргона и столько же углекислого газа. тогда на азот остается 1 л - 0,4 л - 0,4 л = 1-0,8 = 0,2 л при н.у. 1 моль азота занимает 22,4 л. а х моль азота занимает 0,2 л. тогда количество вещества азота равно х = 1 моль*0,2 л / 22,4 л = 0,00893 моль масса 1 моль азота - 28.01 г (молярная масса) масса 0,00893 моль азота - у г у = 0,00893*28,01/1 = 0,2501 г. таким образом масса 0,2 л азота - 0,2501 г. массовая доля азота равна массе азота, деленной на массу 1 литра смеси (она не известна): w(n₂) = m(n₂)/m(смесь). массовая доля азота известна (0.1429). отсюда масса смеси: m(смесь) = m(n₂)/w(n₂) = = 0.2501 г /0,1429 = 1,7502 г теперь мы можем вычислить плотность смеси d, она равна массе смеси, деленной на объем смеси: d = 1.7502 г / 1 л = 1,7502 г/л. плотность воздуха найдем, исходя из его молярной массы (массы 1 моль) и объема, занимаемого 1 моль газа при н.у.: d(воздух) = m(воздух)/ 22,4 л. воздух - это тоже смесь газов, а не чистое вещество. и у него не может быть определенной молярной массы. в качестве молярной массы воздуха принимают среднюю массу, вычисленную исходя из его состава: 78% n₂, 21% o₂, 1% ar. (остальные газы не учитываются ввиду крайне малого их содержания) m(воздух) = 0.78*m(n₂) + 0.21*m(o₂) + 0.01*m(ar) = = 0.78*28 + 0.21*32 + 0.01*40 = 28.96 ≈ 29 г/моль. таким образом, масса условного 1 моль воздуха - 29 г. (при расчете молярные массы газов округлили, поскольку высокая точность здесь не имеет смысла, так как состав воздуха дается грубо) тогда плотность воздуха d(воздух) = 29 г / 22,4 л = 1,295 г/л. плотность же анализируемой смеси 1,7502 г/л. видно, что плотность смеси выше, чем плотность воздуха. чтобы узнать, во сколько раз она выше, разделим ее на плотность воздуха: 1,7502/1,295 = 1,35 ответ: 1,35 второй вариант намного прощеиз условия мы знаем, что объемная доля аргона 0,4 и углекислого газа - 0,4. отсюда объемная доля азота равна 1 - 0,4-0,4 = 0,2. тогда вычислим среднюю молярную массу смеси, исходя из ее состава : m(смесь) = w(ar)*m(ar) + w(co₂)*m(co₂) + w(n₂)*m(n₂) = = 0.4*39.95 + 0.4*44.01 + 0.2*28.01 = 39.22 г/моль вычисляем среднюю молекулярную массу воздуха (как вычислили в первом варианте, и как вычислили только что среднюю молекулярную массу смеси) m(воздух) = 0.78*m(n₂) + 0.21*m(o₂) + 0.01*m(ar) = = 0.78*28 + 0.21*32 + 0.01*40 = 28.96 ≈ 29 г/моль. соотношение плотностей смеси и воздуха равно соотношению их средних молекулярных масс: d(смесь) : d(воздух) = m(смесь) : m(воздух) = 39,22 : 29 = 1,35 ответ: 1,35 примечание. самый большой вопрос - как понять последнее условие. целое число, но с точностью до сотых? ! я понял так, как понял - 1,35 примечание 2. если можно решить вовсе без массовой доли азота, то зачем она дана. чтобы запутать отвечающего (усложнить решение, например) или в есть подвох?
1) определяем массу серной кислоты в её растворе. понятие 25% раствор означает, что в 100 г раствора содержится 25 г кислоты. 100 г раствора содержит 25 г кислоты 300 г раствора х г кислоты х = 300*25/100 = 75 г 2) определяем молярные массы кислоты и соли: m(h2so4) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль m(mgso4) = 24 + 32 + 4*64 = 120 г/моль 3) уравнение реакции: 98 г 120 г мgo + h2so4 = mgso4 + h2o 75 г х г 98 г h2so4 образуют 120 г mgso4 75 г h2so4 образуют х г mgso4 х = 75*120/98 = 91,84 г ответ: масса соли mgso4 91,84 г
Популярно: Химия
-
gilewich20.12.2021 23:32
-
Евгений06070408.11.2021 14:00
-
Даринка3000026.08.2020 02:58
-
marulina17.03.2023 18:21
-
novakelizaveta717.12.2020 03:24
-
nonikc103.03.2021 19:12
-
alexsashinav05.03.2021 07:08
-
Katya14955519.02.2022 11:32
-
deinefoxep08rm519.05.2022 10:01
-
myloveislikeyou22.07.2020 12:53