Свойства смесей - задачи и примеры
Смесь водорода и углекислого газа объёмом 33,6 л (н.у.) содержит 3,612×1023 атомов углерода. Определите массу водорода (в граммах в этой смеси. В ответ запишите число, округлив его до десятых.
Находим количество вещества атомов углерода:
n(C) = N(C)/N(A) = 3,612*10^23/6,02*10^23 = 0,6 моль
Из формулы углекислого газа (СО2) следует, что количество вещества углекислого газа равно количеству вещества атомов углерода.
Общее количество вещества газовой смеси:
n = V/V(M) = 33,6/22,4 = 1,5 моль
Таким образом, количество вещества водорода:
n(H2) = n - n(CO2) = 1,5 - 0,6 = 0,9 моль
Находим массу водорода:
m(H2) = n(H2) * M(H2) = 0,9 * 2 = 1,8 г
Ответ: 1,8 г
1. Какое число атомов кислорода будет в газовой смеси, содержащей кислород массой 16 г и оксид углерода(2) массой 14 г?
2. Воздействие озона на организм человека может привести к преждевременной смерти. Максимальное допустимое содержание озона в атмосферном воздухе населенных мест составляет 0,16 мг в 1 м³. Рассчитайте какое число молекул озона содержится в 1 дм³ такого воздуха.
3. В газовой смеси на каждых 5 молекул кислорода приходится 1 молекула углекислого газа. Рассчитайте массовую долю кислорода O2 в этой газовой смеси.
1. Находим количества вещества О2 и СО в смеси:
n(O2) = m(O2)/M(O2) = 16/32 = 0,5 моль
n(CO) = 14/28 = 0,5 моль
Находим количество молекул каждого вещества:
N(O2) = n(O2) * N(A) = 0,5 * 6,02*10^23 = 3,01*10^23
N(CO) = 0,5 * 6,02*10^23 = 3,01*10^23 = 3,01*10^23
Находим количество атомов кислорода:
2 * 3,01*10^23 + 3,01*10^23 = 9,03*10^23
Ответ: 9,03*10^23
2. Находим предельное содержание озона в 1 куб. Дм воздуха:
0,16 мг - 1000 л
х мг - 1 л
Отсюда х = 1,6*10^-4 мг
Находим количество молекул озона, содержащееся в 1,6*10^-4 мг
N(O3) = [m/M] * N(A) = (1,6*10^-7/48) * 6,02*10^23 = 2,01*10^15
Ответ: 2,01*10^15
3. Поскольку один моль любого вещества содержит одно и то же количество молекул (или других структурных единиц, молекулярное соотношение 5:1 означает, что на 5 моль кислорода приходится 1 моль углекислого газа.
Находим массу смеси:
m = 32*5 + 1*44 = 204 г
Находим массовую долю кислорода:
ω = 32*5/204 = 0,784 или 78,4%
Ответ: 78,4%
При обработке 40 гр смеси кремния, графита и карбоната кальция раствором naoh получено 4.48 л газа, а при обработке такого же количества смеси соляной кислотой получено 3.36 л газа. Найдите массу (г) графита в исходной смеси.
Надо помнить, что в растворе гидроксида натрия будет растворяться только кремний по уравнению
Si+2NaOH+H2O = Na2SiO3+2H2
количество молей водорода = 4,4822,4 = 0,2 моль
значит количество молей кремния = 0,22 = 0,1 моль
масса кремния = 0,1х28 = 2,8 грамма
а с соляной кислотой будет реагировать карбонат кальция
СaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2
находим количество молей углекислого газа = 3,3622,4 = 0,15 моль
столько же молей карбоната кальция
масса карбоната кальция = 100х0,15 = 15 граммов
разность по массе смеси и веществ, масса которых определена, находим массу графита
масса графита = 40-15-2,8 = 22,2 грамма
При нагревании смеси 43.45 г, состоящей из kmno4, kno3 и kcl выделилось 2.408 л газа. При добавлении концентрированной соляной кислоты к такой же смеси выделилось 6.72 л газа, определите сумму количества веществ в исходной смеси
КMnO4+KNO3+KCl = разлагаться будут марганцовка и нитрат калия
2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2
2KNO3 = 2KNO2+O2
находим количество молей кислорода = 2,40822,4 = 0,1075 моль
2KMnO4+16HCl = 2MnCl2+KCl+5Cl2+8H2O
при действии соляной кислоты на смесь будет реагировать только марганцовка
находим моли хлора = 6,7222,4 = 0,3 моль
значит количество молей марганцовки = 0,35х2х158 = 18,96 граммов
а молей марганцовки 0,35х2 = 0,12 моля
количество веществ в исходной смеси равно сумме молей марганцовки, хлорида калия и нитрата калия = 0,12+2х0,1075 = 0,335 моль
В распоряжении юного химика имеется 1л смеси метана и угарного газа со средней молярной массой 25 г/моль и неограниченное количество метана. Какой объем метана (в л. ) химик должен добавить к имеющейся смеси для получения эквимолярной смеси? Объем укажите в литрах, с точностью до десятых
Решаем по правилу смешения
молярная масса метана СН4 = 12+4 = 16 ГМОЛЬ
Молярная масса угарного газа СО = 12+16 = 28гмоль
по правилу смешения
16 3 вес. Части
25
28 9 вес. Частей
____________________
итого 12 частей
12 час. 100%
3-Х Х = 25%
12-100%
9-х Х = 75%
Представим, что есть 100 граммов смеси, значит 25 граммов метана и 75 граммов угарного газа. Чтобы получить эквимолярную смесь надо добавить 50 граммов метана
Газ, выделившийся при действии 60%-ного раствора азотной кислоты на 6,4 г меди, пропустили через 125 г 16%-ного раствора гидроксида натрия. Найдите массовые доли веществ в полученной смеси.
Массовую долю воды считать не следует. Относительную атомную массу меди принять за 64 а. Е. М.
Cu+ 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2+2H2O
считаем моли меди ню(Сu)=6,464 = 0,1 моль
количество молей оксида азота = 0,1х2 = 0,2 моль
масса его равна =0,2х46 = 9,2 г
46-это молярная масса оксида азота
находим массу гидроксида натрия = 125х0,16 = 20г
молярная масса гидроксида натрия = 40 гмоль
количество молей гидроксида натрия = 2040=0,5 моль
при пропускании оксида азота через раствор гидроксида натрия образутся две соли нитрит натрия и нитрат натрия
2NaOH+2 NO2 = NaNO3+NaNO2+ H2O
молярная масса нитрата натрия = 23+14+48 = 85 гмоль
молярная масса нитрита натрия NaNO2 = 23+14+32 = 69 гмоль
по уравнению видно, что из двух молей гидроксида натрия образуется по одному молю обоих солей. Поэтому
количество молей NaNO2 = NaNO3=0,2 моль2 = 0,1 моль
масса нитрита натрия =0,1х69 = 6,9 грамм
масса нитрата натрия = 0,1 х 85 = 8,5 грамм
общая масса солей = 6,9+8,5 = 15,4 грамма
массовая доля нитрита = 6,915,4х100%=44,805%
массовая доля нитрата натрия= 8,515,4х100%=55,195%