Химия
8 класс
Вопрос
Воду, полученную при сжигании водорода в избытке кислорода, смешали с 5,0см3 раствора серной кислоты с массовой долей 80 % (ρ=1,73г/см3). При этом концентрация кислоты уменьшилась на 0,5 %. Объем исходной газовой смеси равен 350см3 (н.у.). Определите состав исходной газовой смеси в объемных долях (%) и ее плотность по азоту.
Ответ
2H2+O2=2H2O
M(H2)=2г/моль;M(O2)=32г/моль;M(H2O)=18г/моль
Масса раствора серной кислоты 5⋅1,73=8,65г, а масса H2SO4 в растворе составит 5⋅1,73⋅0,8=6,92г. Конечная концентрация раствора серной кислоты по условию задачи будет равна 80,0 - 0,5 = 79,5 %, т.е. масса раствора после смешения составит 6,92⋅10079,5=8,72г. Увеличение массы раствора произошло за счет воды массой 8,72 - 8,65 = 0,07 г. Следовательно, по реакции образуется 0,07 г воды или 0,0718=0,0039моль, что составляет 0,0039⋅22,4=87см3.
Объем водорода, вступившего в реакцию составит 87см3. С учетом условия задачи объем кислорода составит 350−87=263см3. ϕ(H2)=87⋅100350=24,87 %; ϕ(O2)=100,00−24,87=75,13 %. Средняя молярная масса смеси равна 24,87⋅2+75,13⋅32100=24,55г/моль. Плотность смеси по азоту составит D=24,5528=0,88.