Свойства смесей - задачи и примеры

Смесь кислорода и водорода 80 л на 15% состоит из кислорода. Вычислите объёмную долю смеси и водорода.

Объёмная доля газа обозначается буквой фи
объёмная доля кислорода 15%. Значит объём кислорода равен 80х0,15 = 12 литров
объём водорода = 80-12 л = 68 литров
значит объёмная доля водорода 6880х100%=85%
если объём газов не спрашивают можно сразу найти объёмную долю водорода
весь объём смеси 80 л-100%
значит объёмная доля водорода =100-15%=85%

100 г смеси цинка с медью прореагировало с соляной кислотой образовалось 22,4 л водорода. Рассчитайте массовую долю цинка в смеси.

соляной кислотой реагирует только цинк, следовательно по объему водорода можно найти массу цинка.
x 22,4
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
1 моль 1 моль 
v(H2) = V / Vm = 22,4л / 22,4 л/моль = 1 моль
v(Zn) = v(H2) = 1 моль
m(Zn) = v * M = 1моль * 65г/моль = 65 г
w(Zn) = 65/100 = 0.65 или 65%

Сколько воды образуется при полном сгорании смеси, состоящей из метана массой 20,0 г и водорода массой 4,00 г?

Дано
m(CH4)=20 g
m(H2)=4 g
-
m(H2O)-
 20g X1g
CH4+2O2->CO2+2H2O M(CH4)=16 g/mol, M(H2O)=18 g/mol
16 2*18
X1 = 20*36/16
X1 = 45 g
 4g X2g
2H2+O2->2H2O M(H2)=2 g/mol, M(H2O)=18 g/mol
2*2 2*18
X2 = 4*36/4 = 36 g
X(H2O) общ=X1+X2 = 45+36 = 81 g
ответ 81 г

В реактор объёмом 10 л ввели 7.5 г газовой смеси H2 + Cl2, имеющей плотность по водороду = 12.5. Смесь облучили светом, ла реакция соединения. Газовую смесь после реакции пропустили через водный раствор гидроксида натрия. Масса раствора 100 г, массовая концентрация w = 8%. Определите объём (л), н.у. ) непоглотившегося газа, и значение рН полученного раствора. В ответе дайте значение рН с точностью до целого.

Увы, рН невозможно рассчитать без объёма конечного раствора, который неоткуда точно взять, так как в нашем растворе плавает и соль, и щелочь. На это точно нет справочных данных. На глаз можно сказать, что рН будет = 13, но это без расчёта...

В реактор объёмом 10 л ввели 7.5 г газовой смеси H2 + Cl2, имеющей плотность по водороду = 12.5. Смесь облучили светом, ла реакция соединения. Газовую смесь после реакции
Определите объемные доли аммиака и кислорода в смеси, если массовая доля аммиака в этой смеси равна 17 %

1) Находим массы газов:
M(NH3)=17г/моль
Примим количество вещеста аммиака за 1моль: n(NH3)=1моль
m(NH3)=M(NH3)*n(NH3)=
=17*1 = 17г
17г->17%
Хг->100%
Х = 17*100/17 = 100г(m смеси
m(O2)=m(смеси-m(NH3)=
=100-17 = 83г
2) Находим объемы газов:
Vm = 22,4л/моль (для каждого газа
М(О2)=32г/моль
n(O2)=m(O2)/М(О2)=2,59моль
V(O2)=n(O2)*Vm =
=2,59*22,4 = 58.016л
V(NH3)=n(NH3)*Vm =
=1*22,4 = 22,4л
3) Находим объемные доли газов:
V(смеси = V(O2)+V(NH3)=80.416л
80.416л->100%
22,4л-> х%
х=22,4*100/80,416 = 27,855%
w(NH3)=27,855%
w(O2)=100%-27,855 = 72,145%

Какой объем аммиака (н.у.) можно получить, нагревая смесь 33 г сульфата аммония с избытком гидроксида кальция, если объемная доля выхода составляет 80%?

33g XL
(NH4)2SO4+Ca(OH)2->CaSO4+2NH3+2H2O
132 2*22.4
M((NH4)2SO4)=132 g/mol Vm = 22.4L/mol
33/132 = X/44.8
X = 11.2 - теоретический выход
V(прак = V(тееор*η/100%= 11.2*80%/100%=8.96 л
ответ 8.96 л