Химия
8 класс
Вопрос
$60 см^3$ полуводяного газа, состоящего из водорода, окиси углерода, двуокиси углерода и азота, подвергли количественному анализу. С этой целью раствором натриевой щелочи удалили $CO_2$, а оставшийся газ (объемом $57 см^3$) смешали с $30 см^3$ кислорода и подожгли электрической искрой. После того как вновь установились первоначальная температура и давление газа, объем образовавшейся газовой смеси - двуокиси углерода, азота и избытка кислорода - составил $30 см^3$. Далее с помощью раствора $NaOH$ двуокись углерода удалили опять. Объем оставшегося газа, состоящего из азота и избытка кислорода, оказался равным $6 см^3$.
Напишите:
а) реакции получения полуводяного газа;
б) реакции, происходящие в процессе анализа газа;
в) установите процентный состав исследуемого газа.
Ответ
Водяной газ образуется при взаимодействии раскаленного докрасна угля с парами воды
$C+H_2O = CO + H_2$,
$CO + H_2O = CO_2 + H_2$,
$C + CO_2 = 2CO$,
$C + 2H_2O = CO_2 + 2H_2$
и смешивается с генераторным газом.
При проведении количественного анализа состава газа были осуществлены следующие реакции:
$CO_2 + 2NaOH = Na_2CO_3 + H_2O$,
$2CO + O_2 = 2CO_2$,
$2H_2 + O_2 = 2H_2O$.
Процентный состав исследованного газа определяется следующим образом:
$60 - 100$ %,
$3 - x_1$,
$x_1 = 5$ % $CO_2$;
$60 - 100$ %,
$30 - x_3$,
$x_3 = 50$ % $H_2$;
$60 - 100$ %,
$24 - x_2$,
$x_2 = 40$ % $CO$;
$60 - 100$ %,
$3 - x_4$,
$x_4 = 5$ % $N_2$.