Для решения данной задачи нам нужно провести несколько шагов, чтобы определить массовую долю примесей в угле. Давайте разберем их по порядку.
- Определим объем углекислого газа, который мог бы быть получен при идеальном сжигании угля. Нам известно, что 10,64 литра углекислого газа составляют 95% от теоретически возможного объема. Чтобы найти 100%, нужно разделить 10,64 литра на 0,95:
- V(CO2) = 10,64 л / 0,95 ≈ 11,2 л.
- Вычислим количество молей углекислого газа. Для этого воспользуемся формулой, согласно которой 1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 литра:
- n(CO2) = V(CO2) / 22,4 л = 11,2 л / 22,4 л ≈ 0,5 моль.
- Определим количество молей угля (углерода), которое сгорело. Поскольку при сжигании 1 моль угля дает 1 моль углекислого газа, то количество молей углерода (C) также равно 0,5 моль:
- Вычислим массу углерода, который сгорел. Масса углерода определяется по формуле:
- m(C) = n(C) * M(C), где M(C) - молярная масса углерода (около 12 г/моль):
- m(C) = 0,5 моль * 12 г/моль = 6 г.
- Теперь найдем массовую долю углерода в исходном образце угля. Мы знаем, что общая масса угля составляет 8 г:
- ω(C) = (m(C) / m(уголь)) * 100% = (6 г / 8 г) * 100% = 75%.
- Наконец, найдем массовую долю примесей в угле. Массовая доля примесей будет равна 100% минус массовая доля углерода:
- Массовая доля примесей = 100% - 75% = 25%.
Ответ: Массовая доля примесей в угле составляет 25%.