Дано: смесь в составе углекислый газ CO² (карб. окс. IV) n1=0.5 моль, угарный газ CO(карб. окс.II) V2=11.2л, сернистый газ (сульф. окс. IV) m3=64 г. Найти D(H²)=?
Считаем, что газы и смесь в целом были взяты и находятся при нормальных условиях (н.у.). Плотность ро=m/V. Объем V смеси и газов одинаковый, тогда относительная плотность смеси можно выразить через молярные массы: D(H²)=M(см)/ М(Н²).
Молярные массы при н.у. водорода М(Н²)=2 г/моль, M(CO²) = 44 г/моль, М(СО)= 28 г/моль, М(SO²)=64 г/моль)
Вычислим молярную массу смеси:
1) количество вещества n1(СО²)=0.5 моль (дано), n2(СО)= V2/Na= 11.2/22.4=0.5 г/моль, где Na=22.4 л/моль -постоянная Авогадро для всех газов при н.у., n3(SO²)= m3/M(SO²)=64/64=1 моль. Всего n= 0.5+0.5+1=2моль
2) массы m1=M(CO²)*n1=44*0.5=22 г;
m2=M(CO)*n2=28*0.5=14 г,
m3=64 г (дано)
Всего m=22+14+64=100г
3) молярная масса смеси М(см)=m/n=100/2=50 г/моль
4) плотность смеси относительно водорода D(H²)= М(см)/М(Н²)= 50/2=25 -ответ А
Если плотность газа X совпадает с плотность углекислого газа CO₂, то у них совпадает и молекулярная масса: M(X) = M(CO₂) = 44 г/моль Газ X является углеводородом, поскольку только углерод и водород входят в его состав. Тогда обобщенная формула газа CxHy M(CxHy) = (12x + y) г/моль = 44 г/моль 12х + у = 44 Массовая доля углерода w(C) = 12x / (12x + y) = 81.8% = 0.818 Массовая доля водорода w(H) = y / (12x + y) = 18.2% = 0.182 0.818+0.182 = 1 (100%) Преобразуем первое уравнение12x / (12x + y) = 0.818 12x = (12x + y)*0.818 12x(1-0.818) = 0.818y 12x = 0.818y / 0.182
Подставляем выражение для 12х в выражение для молекулярной массы: 12x + y = 44 (0.818y / 0.182) + у = 44 у (1 +0,818/0,182) = 44 y (0.182/0.182 + 0.818/0.182) = 44 у (0,182 + 0,818) / 0,182 = 44 у / 0,182 = 44 у = 44*0,182 = 8,008 Округляем у до целого у ≈ 8 Подставляем у = 44*0,182 в выражение для 12х 12x = 0.818y / 0.182 12x = 0.818*44*0,182 / 0.182 12х = 0,818*44 х = 0,818*44/12 х = 2,9993 х ≈ 3 CxHy C₃H₈ M(C₃H₈) = 12*3 + 8 = 36+8 = 44 г/моль. Судя по соотношению водорода и углерода это насыщенный углеводород класса алканов - пропан (В алгебраических решениях старался как можно реже выполнять арифметические операции, из-за чего они выглядят громоздко и несколько искусственно, например, х вычислялся в самом конце, а до этого использовалось выражение 12х, применялся искусственный прием освобождения от знаменателя, массовые доли складывались и превращались в единицу. Дело в том, что это избавляет от ошибок округления при выполнении арифметических операциях и необходимости оперировать числами с большим количеством знаков после запятой)
Дано: смесь в составе углекислый газ CO² (карб. окс. IV) n1=0.5 моль, угарный газ CO(карб. окс.II) V2=11.2л, сернистый газ (сульф. окс. IV) m3=64 г. Найти D(H²)=?
Считаем, что газы и смесь в целом были взяты и находятся при нормальных условиях (н.у.). Плотность ро=m/V. Объем V смеси и газов одинаковый, тогда относительная плотность смеси можно выразить через молярные массы: D(H²)=M(см)/ М(Н²).
Молярные массы при н.у. водорода М(Н²)=2 г/моль, M(CO²) = 44 г/моль, М(СО)= 28 г/моль, М(SO²)=64 г/моль)
Вычислим молярную массу смеси:
1) количество вещества n1(СО²)=0.5 моль (дано), n2(СО)= V2/Na= 11.2/22.4=0.5 г/моль, где Na=22.4 л/моль -постоянная Авогадро для всех газов при н.у., n3(SO²)= m3/M(SO²)=64/64=1 моль. Всего n= 0.5+0.5+1=2моль
2) массы m1=M(CO²)*n1=44*0.5=22 г;
m2=M(CO)*n2=28*0.5=14 г,
m3=64 г (дано)
Всего m=22+14+64=100г
3) молярная масса смеси М(см)=m/n=100/2=50 г/моль
4) плотность смеси относительно водорода D(H²)= М(см)/М(Н²)= 50/2=25 -ответ А
M(X) = M(CO₂) = 44 г/моль
Газ X является углеводородом, поскольку только углерод и водород входят в его состав.
Тогда обобщенная формула газа CxHy
M(CxHy) = (12x + y) г/моль = 44 г/моль
12х + у = 44
Массовая доля углерода w(C) = 12x / (12x + y) = 81.8% = 0.818
Массовая доля водорода w(H) = y / (12x + y) = 18.2% = 0.182
0.818+0.182 = 1 (100%)
Преобразуем первое уравнение12x / (12x + y) = 0.818
12x = (12x + y)*0.818
12x(1-0.818) = 0.818y
12x = 0.818y / 0.182
Подставляем выражение для 12х в выражение для молекулярной массы:
12x + y = 44
(0.818y / 0.182) + у = 44
у (1 +0,818/0,182) = 44
y (0.182/0.182 + 0.818/0.182) = 44
у (0,182 + 0,818) / 0,182 = 44
у / 0,182 = 44
у = 44*0,182 = 8,008
Округляем у до целого
у ≈ 8
Подставляем у = 44*0,182 в выражение для 12х
12x = 0.818y / 0.182
12x = 0.818*44*0,182 / 0.182
12х = 0,818*44
х = 0,818*44/12
х = 2,9993
х ≈ 3
CxHy
C₃H₈
M(C₃H₈) = 12*3 + 8 = 36+8 = 44 г/моль.
Судя по соотношению водорода и углерода это насыщенный углеводород класса алканов - пропан
(В алгебраических решениях старался как можно реже выполнять арифметические операции, из-за чего они выглядят громоздко и несколько искусственно, например, х вычислялся в самом конце, а до этого использовалось выражение 12х, применялся искусственный прием освобождения от знаменателя, массовые доли складывались и превращались в единицу. Дело в том, что это избавляет от ошибок округления при выполнении арифметических операциях и необходимости оперировать числами с большим количеством знаков после запятой)