Смесь угарного газа, азота и углекислого газа общей массой 36 г последовательно пропустили сначала над нагретым оксидом меди (II), а затем — через избыток известковой воды, при…

Задача решается по шагам.

Дано:

• Массив исходной смеси: 36 г (CO + CO2 + N2).
• После пропускания через нагретый оксид меди(II) CO превращается в CO2.
• Через избыток известковой воды CO2 связывается в CaCO3; выпало 80 г осадка.
• Объём непоглощённого газа после второго этапа: 4.48 л (н.у.).

1. Определим количество N2 из непоглощённого газа

• При нормальных условиях молярный объём газа ≈ 22.4 л/моль.
• n_N2 = 4.48 л / 22.4 л/моль = 0.200 моль.
• Масса N2: m_N2 = 0.200 моль × 28.0 г/моль ≈ 5.6 г.
• Остальная масса (CO + CO2): m_CO+CO2 = 36.0 - 5.6 = 30.4 г.

2. CO и CO2 превращаются в CO2 во время первого этапа, и вся CO2 затем поглощается Ca(OH)2

• Поглощено CO2: m(CO2) absorbed = 80 г CaCO3 / 100 г/моль ≈ 0.80 моль CO2.
• Следовательно, суммарное количество CO2, которое было в газе после первого этапа, равно n_CO + n_CO2 = 0.80 моль.

Обозначим:

• a = количество CO в исходной смеси (моль)
• b = количество CO2 в исходной смеси (моль) Тогда:
• a + b = 0.80 (CO превратится в CO2 и добавится к существующему CO2)
• Массовое соотношение CO и CO2 в исходной смеси: 28.01 a + 44.01 b = 30.4 (масса CO и CO2 в смеси)

3. Решим систему:

• из a + b = 0.80 следует a = 0.80 - b.
• Подставим в массовое равенство: 28.01(0.80 - b) + 44.01 b = 30.4 22.408 - 28.01 b + 44.01 b = 30.4 16.00 b = 30.4 - 22.408 = 7.992 b ≈ 0.4995 моль
• Тогда a = 0.80 - 0.4995 ≈ 0.3005 моль

4. Общее число моль в исходной смеси

• n_total = a + b + n_N2 = 0.3005 + 0.4995 + 0.200 ≈ 1.000 моль

5. Объёмная доля CO в исходной смеси

• φ_CO = n_CO / n_total ≈ 0.3005 / 1.000 ≈ 0.3005
• В процентах: 0.3005 × 100% ≈ 30%

Ответ: объёмная доля угарного газа CO в исходной смеси ≈ 30%. (Округление до целых: 30%).