Химия
8 класс
Вопрос
Массовая доля кислорода в составе смеси $CO$ и $CO_{2}$ равна 64 %. Определите массовую долю $CO$ в смеси.
Ответ
Выбираем образец смеси массой 100 г. Рассчитываем массу кислорода в смеси:
$\omega (O) = \frac{m(0)}{m(смеси)} \cdot 100 \text{ % }$;
$m(O) = \frac{64 \cdot 100}{100} = 64 г$.
Масса углерода в составе смеси равна разнице масс образца и кислорода:
$m(C) = m(образца) - m(O)$;
$m(C) = 100 г - 64 г = 36 г$.
Определяем количество углерода в газовой смеси:
$\nu (C)= \frac{m(C)}{M(C)}; \nu (C) = \frac{36}{12} = 3 моль$.
Количество вещества в образце равно количеству углерода и сумме количеств $CO$ и $CO_{2}$:
$\nu (образца) = \nu (C)$;
$\nu (образца) = \nu (CO) + \nu (CO_{2})$.
Из этого следует, что
$\nu (CO) + \nu (CO_{2}) = 3 моль$.
Если обозначить количество $CO$ в смеси $x$, тогда количество $CO_{2}$ в смеси равно $(3 - x)$.
Выражаем массы оксидов углерода в смеси:
$m(CO) = \nu (CO) \cdot M(CO); m(CO) = x \cdot 28$;
$m(CO_{2}) = \nu (CO_{2}) \cdot M(CO_{2}); m(CO_{2}) = (3 - x) \cdot 44$.
Масса образца равна сумме масс оксидов углерода и составляет 100 г:
$m(CO) + m(CO_{2}) = 100 г$.
Подставляем в уравнение значение масс оксидов:
$x \cdot 28 + (3 - x) \cdot 44 = 100$.
Решаем уравнение:
$x = \nu (CO) = 2 моль$.
Рассчитываем массу $CO$:
$m(CO) = \nu (CO) \cdot M(CO); m(CO) = 2 \cdot 28 = 56 г$.
Определяем массовую долю $CO$:
$\omega (CO) = \frac{m(CO)}{m(смеси)} \cdot 100 \text{ % }$;
$\omega (CO) = \frac{56}{100} \cdot 100 \text{ % }$.