Смесь угарного газа, азота и углекислого газа общей массой З6 г последовательно пропустили сначала над нагретым оксидом меди (П), а затем через избыток известковой воды, при этом выпало 80 г осадка, а объём непоглощённого газа составил 4.48 л (н.у). Определите объёмную долю угарного газа в исходной смеси. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.

Question 1

Задача Задача №1914955

А

Аноним

18 октября 2024 08:41 · публичный вопрос

А

Аноним 18 октября 2024 08:41

Смесь угарного газа, азота и углекислого газа общей массой З6 г последовательно пропустили сначала над нагретым оксидом меди (П), а затем через избыток известковой воды, при этом выпало 80 г осадка, а объём непоглощённого газа составил 4.48 л (н.у). Определите объёмную долю угарного газа в исходной смеси. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.

Answer

Для решения задачи сначала разберем информацию о процессах, происходящих в ходе эксперимента.

Исходная смесь газов: угарный газ (CO), азот (N₂) и углекислый газ (CO₂) с общей массой 36 г.
Смесь пропустили над нагретым оксидом меди (II) (CuO). Угарный газ взаимодействует с оксидом меди, в результате чего образуется углекислый газ и медь: \[ 2CO + CuO \rightarrow 2CO₂ + Cu \] Здесь 2 молекулы угарного газа реагируют с 1 молекулой оксида меди, образуя 2 молекулы углекислого газа и 1 молекулу меди.
После реакции образуется углекислый газ, который затем проходит через известковую воду, где образуется осадок: \[ CO₂ + Ca(OH)₂ \rightarrow CaCO₃ (осадок) \] Указано, что выпало 80 г осадка.

Теперь найдем, сколько молей углекислого газа (CO₂) образуется из 80 г осадка (карбоната кальция, CaCO₃):

Молярная масса \( CaCO₃ = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100 \, г/моль \).
Находим количество молей: \[ n = \frac{80 \, г}{100 \, г/моль} = 0.8 \, моль \, (CaCO₃) \]

Согласно реакциям, 1 моль \( CaCO₃ \) соответствует 1 молю \( CO₂ \). Значит, образовалось 0.8 моль \( CO₂ \).

Теперь найдем, сколько молей угарного газа было в исходной смеси:

Так как на 2 моль \( CO \) образуется 2 моль \( CO₂ \), то: \[ n_{CO} = 0.8 \, моль \, (CO₂) \Rightarrow n_{CO} = 0.8 \, моль. \]

Далее, найдем первоначальную массу угарного газа. Молярная масса угарного газа: \[ M_{CO} = 12 + 16 = 28 \, г/моль \] Учитывая количество молей угарного газа: \[ m_{CO} = n_{CO} \times M_{CO} = 0.8 \, моль \times 28 \, г/моль = 22.4 \, г. \]

Теперь у нас есть масса угарного газа. Весь газ в смеси имеет общую массу 36 г:

Масса смеси, состоящей из углекислого газа и азота: \[ m_{газов} = 36 \, г - 22.4 \, г = 13.6 \, г. \]

Следующим шагом определим, сколько газов остаётся:

Объём непоглощённого газа составил 4.48 л при нормальных условиях, что соответствует 0.2 молям (1 моль газов занимает 22.4 л): \[ n_{газов} = \frac{4.48 \, л}{22.4 \, л/моль} = 0.2 \, моль. \]

Теперь мы знаем количество молей оставшихся газов в смеси: \[ n_{остаток} = 0.2 \, моль \, (N₂). \] Работаем с первоначальной смесью. Зная, что 0.8 моль \( CO \) и 0.2 моль - это 1.0 моль газы в смеси. Чтобы найти объемную долю угарного газа (CO): \[ \text{Объёмная доля } CO = \frac{n_{CO}}{n_{CO} + n_{N2}} = \frac{0.8}{0.8 + 0.2} = \frac{0.8}{1.0} = 0.8. \]

Переведём это в проценты: \[ 0.8 \times 100 = 80\%. \]

Таким образом, объемная доля угарного газа в исходной смеси составляет 80%.

Question 2

Смесь угарного газа, азота и углекислого газа общей массой З6 г последовательно пропустили сначала над нагретым оксидом меди (П), а затем через избыток известковой воды, при этом выпало 80 г осадка, а объём непоглощённого газа составил 4.48 л (н.у). Определите объёмную долю угарного газа в исходной смеси. Ответ выразите в процентах, округлите до целых.

Answer

Для решения задачи сначала разберем информацию о процессах, происходящих в ходе эксперимента. 1. Исходная смесь газов: угарный газ (CO), азот (N₂) и углекислый газ (CO₂) с общей массой 36 г. 2. Смесь пропустили над нагретым оксидом меди (II) (CuO). Угарный газ взаимодействует с оксидом меди, в результате чего образуется углекислый газ и медь: \[ 2CO + CuO \rightarrow 2CO₂ + Cu \] Здесь 2 молекулы угарного газа реагируют с 1 молекулой оксида меди, образуя 2 молекулы углекислого газа и 1 молекулу меди. 3. После реакции образуется углекислый газ, который затем проходит через известковую воду, где образуется осадок: \[ CO₂ + Ca(OH)₂ \rightarrow CaCO₃ (осадок) \] Указано, что выпало 80 г осадка. Теперь найдем, сколько молей углекислого газа (CO₂) образуется из 80 г осадка (карбоната кальция, CaCO₃): - Молярная масса \( CaCO₃ = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100 \, г/моль \). - Находим количество молей: \[ n = \frac{80 \, г}{100 \, г/моль} = 0.8 \, моль \, (CaCO₃) \] Согласно реакциям, 1 моль \( CaCO₃ \) соответствует 1 молю \( CO₂ \). Значит, образовалось 0.8 моль \( CO₂ \). Теперь найдем, сколько молей угарного газа было в исходной смеси: - Так как на 2 моль \( CO \) образуется 2 моль \( CO₂ \), то: \[ n_{CO} = 0.8 \, моль \, (CO₂) \Rightarrow n_{CO} = 0.8 \, моль. \] Далее, найдем первоначальную массу угарного газа. Молярная масса угарного газа: \[ M_{CO} = 12 + 16 = 28 \, г/моль \] Учитывая количество молей угарного газа: \[ m_{CO} = n_{CO} \times M_{CO} = 0.8 \, моль \times 28 \, г/моль = 22.4 \, г. \] Теперь у нас есть масса угарного газа. Весь газ в смеси имеет общую массу 36 г: - Масса смеси, состоящей из углекислого газа и азота: \[ m_{газов} = 36 \, г - 22.4 \, г = 13.6 \, г. \] Следующим шагом определим, сколько газов остаётся: - Объём непоглощённого газа составил 4.48 л при нормальных условиях, что соответствует 0.2 молям (1 моль газов занимает 22.4 л): \[ n_{газов} = \frac{4.48 \, л}{22.4 \, л/моль} = 0.2 \, моль. \] Теперь мы знаем количество молей оставшихся газов в смеси: \[ n_{остаток} = 0.2 \, моль \, (N₂). \] Работаем с первоначальной смесью. Зная, что 0.8 моль \( CO \) и 0.2 моль - это 1.0 моль газы в смеси. Чтобы найти объемную долю угарного газа (CO): \[ \text{Объёмная доля } CO = \frac{n_{CO}}{n_{CO} + n_{N2}} = \frac{0.8}{0.8 + 0.2} = \frac{0.8}{1.0} = 0.8. \] Переведём это в проценты: \[ 0.8 \times 100 = 80\%. \] Таким образом, объемная доля угарного газа в исходной смеси составляет **80%**.