При разложении нитрата меди 2 массой 37,6 образовалась смесь газов. Вычислите объемную долю образовавшегося кислорода в этой смеси газов.

Давайте разберём задачу по шагам, чтобы понять, как определить объемную долю кислорода в смеси газов, образованной при разложении нитрата меди (II).

1. Запишем уравнение реакции разложения нитрата меди (II):

\[ 2 \mathrm{Cu(NO_3)_2} \rightarrow 2 \mathrm{CuO} + 4 \mathrm{NO_2} + \mathrm{O_2} \]

Но для этого нужно уточнить: при разложении нитрата меди (II) обычно выделяется оксид меди (II), азNitrogen диоксид и кислород. В реакции участвуют предельные реакции, и схематично можно представить:

\[ 2 \mathrm{Cu(NO_3)_2} \rightarrow 2 \mathrm{CuO} + 4 \mathrm{NO_2} + \mathrm{O_2} \]

Обратите внимание, что здесь выделяется газообразный кислород \(O_2\) и газ азNitrogen диоксид \(NO_2\).

2. Определим массу исходного вещества:

Масса нитрата меди (II) равна 37,6 г (по условию).

Молярная масса нитрата меди (II):

\[ \mathrm{M_{Cu(NO_3)_2}} = 63.5 + 2 \times (14 + 3 \times 16) = 63.5 + 2 \times (14 + 48) = 63.5 + 2 \times 62 = 63.5 + 124 = 187.5\, \text{г/моль} \]

Количество веществ:

\[ n_{нитрат} = \frac{37.6\, \text{г}}{187.5\, \text{г/моль}} \approx 0.2005\, \text{моль} \]

Так как реакция идёт с коэффициентами 2, то количество молей реагирующего вещества — это \(0.2005\, \text{моль}\).

3. Определим количество молей выделяющихся газов:

Из уравнения реакции, чтобы получить правильное соотношение, посмотрим на молеобразование:

• На 2 моля нитрата меди (II) выделится:
  • 4 моля NO₂
  • 1 моль O₂

Значит, для количества нитрата \(0.2005\, \text{моль}\):

\[ \text{Моли NO}_2 = 2 \times 0.2005 = 0.401\, \text{моль} \]

\[ \text{Моли O}_2 = 0.100\, \text{моль} \]

4. Объем газов по уравнению Менделеева:

При стандартных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л.

Общий объем газов, образовавшихся:

\[ V_{газ} = (0.401 + 0.100) \times 22.4\,\text{л} = 0.501 \times 22.4 \approx 11.22\, \text{л} \]

5. Объем и доля кислорода:

Объем воды в смеси — это объем газов, образовавшихся из реакции, а кислород — это 0.100 моль, что соответствует:

\[ V_{O_2} = 0.100 \times 22.4 \approx 2.24\, \text{л} \]

Доля кислорода в смеси:

\[ \text{Объемная доля } O_2 = \frac{V_{O_2}}{V_{газ}} = \frac{2.24}{11.22} \approx 0.2 \]

или 20%.

Ответ:

Объемная доля кислорода в смеси газов составляет примерно 20%.