Химия
8 класс
Вопрос
В сосуд емкостью 5,6 л, заполненный при нормальных условиях азотом, поместили 37 г смеси нитрата натрия и карбоната кальция. Сосуд закрыли и нагревали до полного разложения содержавшихся в нем солей. Определите массы веществ в твердом остатке после прокаливания и состав (в % по объему) газовой смеси, находящейся в сосуде после разложения солей, если известно, что ее плотность по кислороду равна 1,08.
Ответ
Рассчитываем количество вещества азота, находившегося в сосуде и среднюю молярную массу образовавшейся газовой смеси:
ν(N2)=V(N2)22,4=5,622,4=0,25моль.Mср.=DO2⋅M(O2)=1,08⋅32=34,56г/моль.
Пусть в исходной смеси было x моль нитрата натрия и y моль карбоната кальция.
x2NaNO3→2NaNO2x+O20,5x↑
yCaCO3→CaOy+CO2y↑
m(NaNO3)=M(NaNO3)⋅ν(NaNO3)=85x;m(CaCO3)=M(CaCO3)⋅ν(CaCO3)=100y.
85x+100y=Э7.
ν(газоввобразовавшейсясмеси)=ν(H2)+ν(O2)+ν(CO2)=0,25+0,5x+y.
Mср.=0,25⋅28+0,5x⋅32+y⋅4434,56=0,25+0,5x+y;28⋅0,25+32⋅0,5x+44⋅y=34,56⋅(NULL,25+0,5x+y);8,64+17,28x+34,56y=7+16x+44y;1,28x−9,44y=−1,64
Составляем систему уравнений и решаем ее:
85x+100y=371,28x+9,44y=−1,64| 85x+100y=37⋅851,2885x−627y=−108,9|727y=145,9t=0,2
x=37−2085=0,2.
Находим объемные доли газов в смеси и массы образовавшихся твердых продуктов:
ν(газоввобразовавшейсясмеси)=0,25+0,5x+y=0,25+0,1+0,2=0,55
ϕ(N2)=χ(N2)=0,250,55=0,4545 (NULL,45 %);
ϕ(O2)=χ(O2)=0,10,55=0,1818 (NULL,18 %);
ϕ(CO2)=C(CO2)=0,20,55=0,3636 (NULL,36 %);
ϕ(NaNO2)=M(NaNO2)⋅x=69⋅0,2=13,8г;
m(CaO)=M(CaO)⋅y=56⋅0,2=11,2г.
Ответ: ϕ(N2)=45,45 % ;ϕ(O2)=18,18 % ;ϕ(CO2)=36,36 % ;m(NaNO2)=13,8г;m(CaO)=11,2г.