2025-10-31 22:01:53
Какова молярная масса непрореагировавшего компонента газовой смеси, если известно, что смесь углекислого газа, водорода и ещё одного газа, количество вещества которого равно количеству вещества углекислого газа в смеси, была пропущена через склянку с избытком раствора гидроксида калия, при этом масса склянки увеличилась на 0.132 г? После этого газовая смесь прошла через сосуд с нагретым оксидом меди (II), в результате чего образовалось 0.18 г паров воды. Третий компонент не участвовал в реакциях, а его массовая доля в смеси составляет 28.30 %? Также запишите его брутто-формулу.
Химия 11 класс Газовые реакции и молярная масса веществ молярная масса газовая смесь углекислый газ водород гидроксид калия оксид меди массовая доля брутто-формула Новый
2025-10-31 22:02:21
Для решения данной задачи начнем с анализа информации, которую мы имеем:
- Смесь состоит из углекислого газа (CO2), водорода (H2) и еще одного газа, который не реагирует.
- Количество вещества третьего компонента равно количеству вещества углекислого газа.
- Масса склянки увеличилась на 0.132 г после пропускания через раствор гидроксида калия (KOH).
- После прохода через оксид меди (II) образовалось 0.18 г паров воды (H2O).
- Массовая доля третьего компонента составляет 28.30%.
Теперь давайте разберем шаги решения:
- Определим количество вещества углекислого газа (CO2):
- Определим количество вещества водорода (H2):
- Определим количество вещества третьего компонента (X):
- Определим общую массу газовой смеси:
- Используя массовую долю третьего компонента, определим его массу:
- Теперь можем найти массу третьего компонента:
- Теперь найдем молярную массу третьего компонента:
- Определим брутто-формулу третьего компонента:
При пропускании газовой смеси через раствор KOH углекислый газ реагирует с гидроксидом калия, образуя карбонат калия (K2CO3). Реакция выглядит следующим образом:
CO2 + 2 KOH → K2CO3 + H2O
Из этой реакции видно, что на каждый моль CO2 необходимо 1 моль KOH. Увеличение массы склянки на 0.132 г указывает на массу поглощенного CO2.
Молярная масса углекислого газа составляет 44 г/моль, следовательно:
Количество вещества CO2: n(CO2) = 0.132 г / 44 г/моль = 0.00300 моль.
Водород реагирует с кислородом, образуя воду:
2 H2 + O2 → 2 H2O
Из условия задачи нам известно, что образовалось 0.18 г H2O. Молярная масса воды составляет 18 г/моль, следовательно:
Количество вещества H2O: n(H2O) = 0.18 г / 18 г/моль = 0.010 моль.
Из уравнения реакции видно, что 2 моль H2 дает 2 моль H2O, значит количество вещества H2 будет равно:
n(H2) = 0.010 моль.
По условию задачи, количество вещества третьего газа (X) равно количеству вещества углекислого газа:
n(X) = n(CO2) = 0.00300 моль.
Общая масса смеси будет равна массе углекислого газа, массе водорода и массе третьего компонента:
Масса CO2 = n(CO2) * M(CO2) = 0.00300 моль * 44 г/моль = 0.132 г.
Масса H2 = n(H2) * M(H2) = 0.010 моль * 2 г/моль = 0.020 г.
Масса третьего компонента (X) будет равна:
m(X) = m(смеси) - m(CO2) - m(H2) = m(смеси) - 0.132 г - 0.020 г.
Пусть общая масса смеси равна M. Тогда:
m(X) = 0.2830 * M.
С учетом массы третьего газа:
0.2830 * M = M - 0.132 г - 0.020 г.
Решим это уравнение:
0.2830 * M + 0.132 г + 0.020 г = M.
0.2830M + 0.152 г = M.
0.7170M = 0.152 г.
M = 0.152 г / 0.7170 = 0.212 г (это общая масса смеси).
m(X) = 0.2830 * 0.212 г = 0.0600 г.
Количество вещества третьего компонента:
n(X) = 0.00300 моль, следовательно:
M(X) = m(X) / n(X) = 0.0600 г / 0.00300 моль = 20 г/моль.
С учетом молярной массы 20 г/моль, вероятно, это может быть газ, такой как метан (CH4) или угарный газ (CO). Однако, так как у нас есть только одна молекула углерода, это может быть угарный газ (CO).
Таким образом, брутто-формула третьего компонента: CO.
Итак, мы нашли молярную массу непрореагировавшего компонента газовой смеси, которая составляет 20 г/моль, и его брутто-формулу - CO.