Химия

8 класс

Газ, полученный при прокаливании 4,9 г бертолетовой соли, смешали в сосуде (вместимостью 4 л) с газом, полученным при взаимодействии 6,0 г металлического кальция с водой. Определите состав (в процентах по объему) и давление газовой смеси в сосуде (температуру считать равной

$0^{ \circ } С$ , давлением водяных паров можно пренебречь).

Запишем уравнения реакций разложения бертолетовой соли и взаимодействия металлического кальция с водой:

$2KClO_{3} = 2KCl + 3O_{2}$ (1)

$Ca + 2H_{2}O = Ca(OH)_{2} + H_{2}$ (2)

По уравнениям (1) и (2) определим объемы выделившихся кислорода и водорода. Затем, используя уравнение Менделеева - Клапейрона:

$pV = \nu RT$ , (3)

определим давление газовой смеси в сосуде.

1) Определим объем выделившегося при разложении

$KClO_{3}$ кислорода с помощью пропорции, составленной по уравнению реакции (1):

2 моль

$KClO_{3}$ дают

$3 \cdot 22,4 л O_{2}$ (3 моль

$O_{2}$ )

$\frac{4,9}{122,5}$ моль

$KClO_{3}$ дает

$x$ л

$O_{2}$

$2 : (3 \cdot 22,4) = \frac{4,9}{122,5}:x; x = 1,34 л$

2) Таким же образом определим объем выделившегося водорода, используя уравнение реакции (2):

при взаимодействии 1 моль

$Ca$ образуется 22,4 л

$H_{2}$
при взаимодействии

$\frac{6,0}{40}$ моль

$Ca$ образуется

$y$ л

$H_{2}$

$1:22,4 = \frac{6,0}{40}:y; y = 3,36 л$

3) Определим состав (в процентах по объему) смеси газов. Суммарный объем смеси газов

$O_{2}$ и

$H_{2}$ составляет: 1,34 л + 3,36 л = 4,7 л. Следовательно, содержание кислорода в этой смеси составляет:

$\frac{1,34 л}{4,7 л} \cdot 100 \text{%} = 28,5 \text{%}$ (по объему),

содержание водорода - 71,5% (по объему).

4) Чтобы рассчитать давление этой газовой смеси, заключенной в сосуде объемом 4 л, напомним смысл и размерность обозначений в уравнении Менделеева - Клапейрона (3). Согласно уравнению (3), универсальная газовая постоянная Е определяется значениями

$p_{0}, V_{0}$ и

$T_{0}$ , соответствующими нормальным условиям: