Номер 515, страница 98 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

515. Рассчитайте массу газовой смеси, состоящей из углекислого газа химическим количеством 2,30 моль и угарного газа объёмом (н. у.) 24,0 $дм^3$.

Дано:

$n(CO_2) = 2,30 \text{ моль}$

$V(CO) = 24,0 \text{ дм}^3$ (н. у.)

$V(CO) = 24,0 \text{ дм}^3 = 24,0 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0,024 \text{ м}^3$

Найти:

$m_{смеси}$ - ?

Решение:

Масса газовой смеси равна сумме масс ее компонентов: углекислого газа ($CO_2$) и угарного газа ($CO$).

$m_{смеси} = m(CO_2) + m(CO)$

1. Рассчитаем массу углекислого газа ($CO_2$). Для этого сначала найдем его молярную массу ($M$), используя относительные атомные массы элементов: $Ar(C) = 12 \text{ а.е.м.}$, $Ar(O) = 16 \text{ а.е.м.}$

Молярная масса углекислого газа:

$M(CO_2) = Ar(C) + 2 \cdot Ar(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \text{ г/моль}$

Масса углекислого газа находится по формуле $m = n \cdot M$:

$m(CO_2) = n(CO_2) \cdot M(CO_2) = 2,30 \text{ моль} \cdot 44 \text{ г/моль} = 101,2 \text{ г}$

2. Рассчитаем массу угарного газа ($CO$). Сначала найдем химическое количество угарного газа, используя его объем при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем газа при н. у. составляет $V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$.

Химическое количество угарного газа находится по формуле $n = V / V_m$:

$n(CO) = \frac{V(CO)}{V_m} = \frac{24,0 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}}$

Теперь найдем молярную массу угарного газа $CO$:

$M(CO) = Ar(C) + Ar(O) = 12 + 16 = 28 \text{ г/моль}$

Масса угарного газа:

$m(CO) = n(CO) \cdot M(CO) = \frac{24,0}{22,4} \text{ моль} \cdot 28 \text{ г/моль} = 30,0 \text{ г}$

3. Найдем общую массу смеси, сложив массы компонентов:

$m_{смеси} = m(CO_2) + m(CO) = 101,2 \text{ г} + 30,0 \text{ г} = 131,2 \text{ г}$

Ответ: масса газовой смеси составляет 131,2 г.