Чтобы решить эту задачу, давайте сначала разберем условия и сделаем несколько шагов для вычислений.
Исходные данные:
- Объем оксида азота (NO) равен 8,86 дм³.
- Объемная доля примесей в техническом кислороде составляет 8%.
- Практический выход реакции равен 91%.
Находим объем чистого кислорода (O₂): Объем технического кислорода (V_total) можно представить как объем чистого кислорода (V_O2 чист.) и объем примесей (V_прим.). Если доля примесей составляет 8%, то доля чистого кислорода составляет 92%.
Объем чистого кислорода рассчитывается по формуле: \[ V_{O2\ чист.} = V_{total} \times 0.92 \]
Сначала найдем объем, необходимый для реакции: Учитывая, что реакция между кислородом и оксидом азота (\(2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2\)) происходит в соотношении 2:1, нам нужен объем кислорода, равный половине объема NO, который реагирует.
Необходимо, чтобы объем O₂ теоретически равнялся: \[ V_{O2\ теор.} = \frac{V_{NO}}{2} = \frac{8.86 \, дм³}{2} = 4.43 \, дм³ \]
Находим фактический объем O₂ для реакции, учитывая практический выход: Практический выход показывает, что фактически мы получили 91% от теоретически необходимого объема кислорода: \[ V_{O2\ исп.} = \frac{V_{O2\ теор.}}{0.91} = \frac{4.43}{0.91} \approx 4.87 \, дм³ \]
Теперь можем найти общий объем технического кислорода: Используем наш расчет, чтобы найти объем чистого кислорода. Если \(V_{O2 \ чист.}\) составляет 92% от общего объема технического кислорода, то: \[ V_{O2 \ чист.} = 0.92 \times V_{total} \] Подставляя известное значение: \[ 4.87 = 0.92 \times V_{total} \] Далее, чтобы найти \(V_{total}\): \[ V_{total} = \frac{4.87}{0.92} \approx 5.29 \, дм³ \]
Итак, находим объем примесей: Объем примесей будет составлять 8% от общего объема: \[ V_{прим.} = V_{total} \times 0.08 = 5.29 \times 0.08 \approx 0.42 \, дм³ \]
Таким образом, объем технического кислорода составляет примерно 5.29 дм³, а объем примесей - около 0.42 дм³.