Номер 1048, страница 167 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1048. Смесь кислорода и аммиака объемом (н. у.) $144 \text{ см}^3$ пропустили через избыток раствора кислоты. Рассчитайте массу непоглощенного газа, если объемная доля аммиака в смеси составляет $35,8 \%$.

Дано:

$V_{смеси}(O_2, NH_3) = 144 \text{ см}^3$ (н. у.)

$\phi(NH_3) = 35,8 \% = 0,358$

Найти:

$m(\text{непоглощённого газа})$ - ?

Решение:

Смесь газов состоит из кислорода ($O_2$) и аммиака ($NH_3$). При пропускании этой смеси через избыток раствора кислоты, аммиак ($NH_3$), обладая основными свойствами, вступает в реакцию с кислотой и полностью поглощается раствором. Кислород ($O_2$) с кислотами в данных условиях не реагирует и не поглощается. Следовательно, непоглощённым газом является кислород.

1. Определим объемную долю кислорода в смеси:

$\phi(O_2) = 100\% - \phi(NH_3) = 100\% - 35,8\% = 64,2\%$ или $0,642$

2. Рассчитаем объем кислорода в смеси:

$V(O_2) = V_{смеси} \times \phi(O_2) = 144 \text{ см}^3 \times 0,642 = 92,448 \text{ см}^3$

3. Для дальнейших расчетов переведем объем в дм³ (литры):

$V(O_2) = 92,448 \text{ см}^3 = 0,092448 \text{ дм}^3$

4. Рассчитаем количество вещества кислорода. Поскольку условия нормальные (н. у.), молярный объем любого газа $V_m$ равен $22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$.

$n(O_2) = \frac{V(O_2)}{V_m} = \frac{0,092448 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} \approx 0,004127 \text{ моль}$

5. Найдем массу кислорода. Молярная масса кислорода $O_2$ равна:

$M(O_2) = 2 \times A_r(O) = 2 \times 16 = 32 \text{ г/моль}$

Масса кислорода вычисляется по формуле:

$m(O_2) = n(O_2) \times M(O_2) = 0,004127 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} \approx 0,132 \text{ г}$

Ответ: масса непоглощённого газа составляет 0,132 г.