Химия
8 класс
Вопрос
Смесь окислов азота с азотом объемом 2,99см3, измеренным при температуре 21∘C и давлении 748 мм рт. ст., подвергли анализу с целью установления ее процентного состава. После встряхивания с водой объем газов, измеренный при нормальных условиях, уменьшился до 2,02см3. К этому объему газов добавили раствор сульфата железа (II), после встряхивания установился постоянный объем газа 0,25см3.
Каков был процентный состав смеси и какие окислы азота содержались в ней (давлением паров воды можно пренебречь)? Приведите уравнения химических реакций, описанных в задаче.
Ответ
Смесь содержит азот и оксиды азота, которые реагируют с водой и сульфатом железа (II). Такими окислами могут быть NO2 (реагирует с водой) и NO (реагирует с солью железа (II) после, удаления NO2)
2NO2+H2O=HNO3+HNO2,
NO+FeSO4=Fe(NO)SO4.
Объем газовой смеси (в пересчете на нормальные условия) составляет
V0=p1V1⋅273p0T=2,99⋅748⋅273760⋅294=2,74см3.
В ней содержится 2,74−2,02=0,72см3NO2; 2,02−0,25=1,77см3NO и 0,25 см3N2.
Тогда процентное (по объему) содержание газов составляет
NO2: 0,72⋅1002,74=26,3 %,
NO: 1,77⋅1002,74=64,6 %,
N2: 0,25⋅1002,74=9,1 %.
(Если поглощение газов производится при охлаждении до температуры, близкой к 0∘C, то справедливо и другое решение:
NO2+NO=N2O3,
N2O3+H2O=2HNO2.
Тогда первичное изменение объема 2,74−2,02=0,72см3 соответствует содержанию в смеси 0,36 см3NO2 и 0,36 см3NO, т. е. общее количество NO равно 0,36+1,77=2,13см3 (NULL,7 %), а содержание NO2 составляет 0,36 см3 (NULL,2 %).)