Химия

8 класс
Вопрос
Относительная плотность газовой смеси, состоящей из водорода и азота, по гелию равна 5. Определите массовую долю азота в смеси.
Ответ


Для расчетов берем образец смеси количеством вещества 1 моль.

Определяем молярную массу газовой смеси:

$M(г) = D \cdot M(He); M(г) = 5 \cdot 4 = 20 г/моль$.

Тогда масса образца смеси будет равна:

$m(г) = \nu (г) \cdot M(г); m(г) = 1 \cdot 20 = 20 г$.

Масса смеси равна сумме масс азота и водорода:

$m(N_{2}) + m(H_{2}) = 20 г$.

Из уравнения следует, что $m(H_{2}) = 20 - m(N_{2})$.

Выразим количество азота и водорода в состав смеси:

$\nu (N_{2}) = \frac{m(N_{2})}{M(N_{2})}; \nu (N_{2}) = \frac{m(N_{2} )}{28}$;
$\nu (H_{2}) = \frac{m(N_{2})}{M(H_{2})}; \nu(H_{2}) = \frac{20 - m(N_{2})}{2}$.

Нами принято, что количество газовой смеси равно 1 моль:

$\nu (N_{2}) + \nu (H_{2}) = 1 моль$.

В последнее уравнение подставляем значения количеств азота и водорода:

$\frac{m(N_{2})}{28} + \frac{20 - m(N_{2})}{2} = 1$,

решив которое, получим

$m(N_{2}) = 19,4 г$.

Определяем массовую долю азота:

$\omega (N_{2}) = \frac{m(N_{2} )}{m(г)} 100$ %;
$\omega (N_{2}) = \frac{19,4}{20} 100 = 97$ %.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме

Сырой никель, содержащий 95,0 % $Ni$, 2,5 % $Cu$, 2,5 % $Fe$, подвергается электролитическому рафинированию. При осуществлении этого процесса пластина сырого никеля служит анодом, а пластина из тонкой стальной жести - катодом. Электролиз производится в электролизере, в котором анодное пространство отделено от катодного пористой диафрагмой. Катодное пространство заполнено раствором $NiSO_4$, концентрация которого в пересчете на никель равна $60 г/дм^3$, а также рядом других компонентов, содержащихся в малых концентрациях. Металлы, входящие в состав анода, окисляются на аноде и переходят в раствор, кислород при этом практически не выделяется. Раствор, заполняющий анодное пространство, непрерывно отводится из электролизера, так чтобы количество раствора в электролизере сохранялось неизменным. Выведенный из анодного пространства раствор, загрязненный ионами $Cu^{2+}$ и $Fe^{2+}$, подвергается очистке и вновь вводится, теперь уже в катодное пространство в качестве питающего раствора. а. Напишите уравнения электродных процессов. Установите, какие ионы находятся в удаляемом из электролизера растворе. б. Объясните, почему из раствора электролита необходимо устранять посторонние ионы. в. Первый этап очистки раствора заключается в продувании воздуха через слегка подщелоченный раствор. После отделения осадка к раствору добавляют порошкообразный никель, затем после повторного фильтрования и легкого подкисления раствор направляют в катодное пространство. Напишите уравнения описанных химических реакций по очистке раствора, Какие компоненты (элементы) и в какой последовательности удаляют из раствора? г. Содержание $Fe^{2+}$ в анодном растворе (в пересчете на железо) не превышает $1 г/дм^3$. Электролизер питают электрическим током силой 2,5 кА. Предполагая, что процессы анодного растворения металлов протекают со 100 %-ным выходом по току, вычислите минимально допустимую скорость течения раствора через электролизер ($дм^3/мин$). Атомные массы принять для $Ni$ - 58,7; $Cu$ - 63,5; $Fe$ - 55,8. д. Выход катодного процесса равен 98 %. Вычислите суточную продукцию электролизера (в килограммах чистого никеля).
8 класс Химия Средняя