Давайте решим задачу пошагово и подробно объясним каждый этап.
Дано:
- Объем оксида азота IV (NO₂): (V_{NO_2} = 11,2,л)
- Нужно найти объемную долю кислорода в процессе разложения нитрата меди (II).
Шаг 1: Записать уравнение реакции
Нитрат меди (II), (Cu(NO_3)_2), при разложении выделяет оксид азота IV, газообразный кислород и, возможно, воду и диоксид углерода. Однако для задачи важен момент, когда образовался именно NO₂.
Если рассматривать упрощённое уравнение разложения нитрата меди (II):
[
2,Cu(NO_3)_2 \rightarrow 2,CuO + 4,NO_2 + O_2
]
- Здесь участвуют 2 молекулы нитрата меди (II), которые разлагаются в 2 оксида меди (II), 4 молекулы NO₂ и 1 молекула кислорода (O₂).
Шаг 2: Определить, сколько газа было образовано
Из уравнения:
- 2 молекулы (Cu(NO_3)_2) дают:
- 4 молекулы NO₂
- 1 молекулу O₂
Объемы газов равны количеству молекул при одинаковых условиях (по закономерности газов).
Шаг 3: Использовать соотношение объемов газов
Пусть:
- объем NO₂: (V_{NO_2} = 11,2,л)
- Объем O₂: (V_{O_2}) — требуется найти.
Из уравнения:
- На 4 части NO₂ приходится 1 часть O₂ (по молекулярным соотношениям).
Значит:
[
V_{NO_2} : V_{O_2} = 4 : 1
]
Отсюда:
[
V_{O_2} = \frac{V_{NO_2}}{4} = \frac{11,2,л}{4} = 2,8,л
]
Шаг 4: Расчет объемной доли кислорода
Общий объем газов — сумма объемов NO₂ и O₂:
[
V_{общ} = V_{NO_2} + V_{O_2} = 11,2,л + 2,8,л = 14,0,л
]
Объемная доля кислорода в основном газе:
[
\text{Доля O}2 = \frac{V{O_2}}{V_{общ}} \times 100% = \frac{2,8}{14,0} \times 100% \approx 20%
]
Ответ:
Объемная доля кислорода составляет примерно 20%.