При пропускании 11.2 л смеси метана, оксида углерода (4) и оксида углерода (2) через раствор гидроксида натрия, взятый в избытке, объём исходной смеси уменьшился на 4,48 л (н.…

Решение с пояснениями

Даны:

• начальный общий объём смеси V0 = 11,2 л;
• после пропускания через раствор NaOH объём уменьшается на 4,48 л из-за поглощения CO2. Значит объём CO2 в исходной смеси y = 4,48 л;
• после удаления CO2 оставшаяся смесь (CH4 и CO) сгорается и для полного сгорания требуется 6,72 л O2.

Обозначим:

• VCH4 = x литров CH4 в исходной смеси,
• VCO = z литров CO в исходной смеси,
• VCO2 = y = 4,48 л CO2.

Всего: x + z + y = 11,2 → x + z = 11,2 − 4,48 = 6,72 л. (1)

Для полного сгорания CH4 и CO реакции:

• CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O, поэтому CH4 требует 2 моль O2 на 1 моль CH4;
• CO + 0,5 O2 → CO2, поэтому CO требует 0,5 моль O2 на 1 моль CO.

Так как объёмы газов пропорциональны количеству молей при тех же условиях, объем O2, необходимый для сгорания смеси CH4 и CO, равен: VO2 = 2x + 0,5z. (2)

По условию VO2 равно объёму поглощённого O2, то есть VO2 = 6,72 л.

Систему уравнений имеем:

• x + z = 6,72
• 2x + 0,5z = 6,72

Из первого уравнения z = 6,72 − x. Подставим во второе: 2x + 0,5(6,72 − x) = 6,72 2x + 3,36 − 0,5x = 6,72 1,5x = 3,36 → x = 2,24 л.

Тогда z = 6,72 − 2,24 = 4,48 л.

Итак, исходная смесь содержала:

• CH4: 2,24 л
• CO: 4,48 л
• CO2: 4,48 л

Проценты по объёму:

• CH4: 2,24 / 11,2 × 100% = 20%
• CO: 4,48 / 11,2 × 100% = 40%
• CO2: 4,48 / 11,2 × 100% = 40%

Ответ: исходная смесь состоит из CH4 20%, CO 40%, CO2 40% по объёму.