Свойства смесей - задачи и примеры
Массовая доля элемента кислорода в смеси оксидов углерода (IV) и серы (VI) равна 60%. Определите относительную плотность газовой смеси по воздуху.
Для расчета примем массу смеси газов за 100 г, тогда в этой смеси масса элемента кислорода составит 60 г. (100 г*0,6), количество углекислого газа примем за х моль, а количество сернистого газа за у моль.
М(СО2) = 44 г/моль
M(SO2) = 64 г/моль
44 г СО2 содержат 32 г кислорода
64 г SO2 содержат 32 г кислорода
Составляем систему уравнений:
44х+64у = 100
32х+32у = 60
Решив систему, получим, что
х=n(CO2)= 1моль
y = n(SO2) = 0,875 моль
Общее количество CO2 и SO2 в смеси:
n = n(CO2)+n(SO2) = 1 моль + 0,875 моль = 1,875 моль
М(смеси газов = m(cмеси газов/n = 100 г/1,875 моль = 53,333 г/моль
Dвозд. = М(смеси газов/М(возд. ) = 53,333 г/моль/29 г/моль = 1,839
Ответ: 1,839
При сгорании паров бензола в избытке кислорода выделилось 1648 кДж теплоты и осталось 16,8 дм3 кислорода (н.у.). Определить массовую долю компонентов в
исходной смеси.
Термохимическое уравнение реакции горения бензола
x1 x2 1648 кДж
C6H6+7.5O2 = 6CO2+3H2O+3135kДж
22.4дм3 168дм3 3135кДж
рассчитаем объемы бензола х1 и кислорода х2, принявших участие в реакции
x1 = 22.4·1648/3135 = 1.2dm³
x2 = 168·1648/3135 = 88.3dm³
вычислим объем всего кислорода
V(O2)=16.8+88.3 = 105.1dm³
рассчитаем общий объем смеси
Vsmesi = 1.2+105.1 = 106.3dm³
найдем объемные доли бензола и кислорода в процентах
Ф(C6H6)=1.2/106.3·100%=1.1%
Ф(O2)=100-1.1 = 98.9%
Смесь ацетилена и водорода занимает объем 56 л. После пропускания этой смеси над катализатором ее объем уменьшился до 44,8 л, причем ацетилен прореагировал полностью. Найдите объемы газов в исходной и конечной смесях.
C2H2+2H2-(kat. Pt)-> C2H6
Объем присоединенного водорода к ацетилену равен разности исходного и конечного объема смесей.
V(H2 присоед. )= 56-44.8 = 11.2 л
тогда по уравнению реакции:
n(H2 присоед. )=$$ V_{m} $$=0.25*22.4 = 5.6 л
В исходной смеси объем водорода равен:
V(H2)=56 л (объем исходной смеси - V(C2H2)=56 л-5.6 л = 50.4 л
В конечной смеси объем водорода равен:
V(H2)=44.8 л-V(C2H6)=44.8 л- 5.6 л =39.2 л
Ответ: объемы газов в исходной смеси V(C2H2)=5.6 л V(H2)=50.4 л
в конечной смеси V(C2H6)=5.6 л V(H2)=39.2 л
Определите массовую долю элемента хлора в смеси, состоящей из 1,12дм3 Cl2,11, 2дм3 Н2 и 2,24дм3 HCl ((н.у.).
ОТВЕТ: 86,6% (приближенно Решение на фотке показано.
Дано:
V(Cl₂) = 1,12 дм³
V(H₂) = 11,2 дм³
V(HCl) = 2,24 дм³
Найти:
ω(Сl) -
Решение.
1) Находим массу элемента хлора в хлоре:
m(Cl) = (V(Cl₂)*2/Vm)*M(Cl);
m(Cl) = (1,12 дм³*2/22,4 дм³/моль*35,5 г/моль = 3,55 г
2) Находим массу элемента хлора в хлороводороде:
m"(Cl) = (V(HCl)/Vm)*M(Cl);
m"(Cl) = (2,24 дм³/22,4 дм³/моль*35,5 г/моль = 3,55 г
3) Общая масса элемента хлор в смеси газов:
m(Cl) = m(Cl) + m"(Cl);
m(Cl) = 3,55 г + 3,55 г = 7,1 г
4) Находим массы газов:
m(Cl₂) = (V(Cl₂)/Vm)*M(Cl₂);
m(Cl₂) = (1,12 дм³/22,4 дм³/моль*71 г/моль = 3,55 г
m(H₂) = V(H₂)/Vm*M(H₂);
m(H₂) = (11,2 дм³/22,4 дм³/моль*2 г/моль = 1 г
m(HCl) = (V(HCl)/Vm)*M(HCl);
m(HCl) = (2,24 дм³/22,4 дм³/моль*36,5 г/моль = 3,65 г
5) Находим общую массу газовой смеси:
m(газ. Смеси = m(Cl₂)+m(H₂)+m(HCl);
m(газ. Смеси = 3,55 г + 1 г + 3,65 г = 8,2 г
6) Находим массовую долю элемента хлора в газовой смеси:
ω(Сl) = m(Cl)/m(газ. Смеси;
ω(Cl) = 7,1 г/8,2 г = 0,8658 или 86,58%
Ответ: 86,58% элемента хлора в газовой смеси

Определите массу смеси, содержащей в нормальный условиях: а 100 мл Н2 и 80 мл СО; б 200 см (кубических СО2 и 0,3 м (кубических N2.
Дано
А
н.у.
V(H2)-100 мл = 0.1 л
V(CO)=80 мл = 0.08 л
найти m(см-
Решение
n = V /Vm, Vm =22.4mol/L
n = m/M,M(H2)=1*2 = 2 g/mol, M(CO)=28g/mol
V/Vm =m/M
m(H2)=V*M(H2) / Vm = 0.1*2 / 22.4 =0.009g
m(CO) = 0.08*28 / 22.4 = 0.1g
m(см = m(H2)+m(CO)=0.009+0.1 = 0.109g
ответ масса смеси = 0.109 гр
Б
дано
н.у.
V(CO2)=200cm3 = 0.2л
V(N2)=0.3m3 = 300 л
найти m(см-
n = V/Vm, Vm = 22.4mol/L
n = m/M,M(CO2)=44g/mol, M(N2)=28g/mol
m= V*M / Vm
m(CO2) = 0.2*44 / 22.4 = 0.39g
m(N2)=300*28 / 22.4 = 375g
m ( см )=m(CO2)+m(N2)=0.39+375 = 375.39g
ответ m(см = 375.39 гр
При добавлении к 50 г воды 2 г смеси натрия и его оксида получили раствор с массовой долей щелочи 5,4%. Найти массовую долю натрия в исх смеси
Уравнении данных реакции 2Na+2H2O→2NaOH+H2 Na2O+H2O→2NaOH Допустим в смеси имеется х моль натрия и у моль оксида натрия, тогда 23х+62у=2 По первой реакции образуется 40х граммов щелочи и выделяется 0,5х граммов Н2 а по второй реакции образуется 80у г щелочи Тогда (40х+80у*100/(52-0,5х=5,4 Решив систему находим х=0,02 моль. Масса натрия 23*0,02 = 0,46г Его массовая доля 46/5 = 9,2%