Question

40 БАЛЛОВ. При пропускании через раствор гидроксида кальция продуктов, образовавшихся при сгорании 4 л азот-пропановой смеси, получилось 16 г карбоната и 25,9 г гидрокарбоната кальция. Найдите объемную долю пропана в газовой смеси. (Ответ: 89,5%)

Answer 1

Ответ ниже .................

Answer 2

Перед решением задачи необходимо записать уравнение реакции сгорания азот-пропановой смеси:

C3H8N2 + 4.5O2 → 3CO2 + 4H2O + N2

Таким образом, при сгорании 4 л азот-пропановой смеси (содержащей 3 л пропана и 1 л азота) образуется 9 л углекислого газа и 4 л водяного пара.

Далее необходимо выразить количество кальция, реагировавшего с углекислым газом и водяным паром:

Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O Ca(OH)2 + H2O + CO2 → Ca(HCO3)2

Молярная масса карбоната кальция CaCO3 = 100 г/моль Молярная масса гидрокарбоната кальция Ca(HCO3)2 = 162 г/моль

Масса карбоната кальция: m(CaCO3) = 16 г

Масса гидрокарбоната кальция: m(Ca(HCO3)2) = 25,9 г

Теперь можно вычислить количество кальция:

n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3) = 16 г / 100 г/моль = 0,16 моль n(Ca(HCO3)2) = m(Ca(HCO3)2) / M(Ca(HCO3)2) = 25,9 г / 162 г/моль = 0,16 моль

Общее количество кальция, реагировавшего с углекислым газом и водяным паром: n(Ca) = n(CaCO3) + 2n(Ca(HCO3)2) = 0,16 моль + 2*0,16 моль = 0,48 моль

Объем газов, реагировавших с кальцием: V(CO2) = 9 л V(H2O) = 4 л

Таким образом, для получения 0,48 моль кальция было использовано 9 л углекислого газа и 4 л водяного пара.

Объем газовой смеси (V) равен 3 л пропана + 1 л азота = 4 л.

Объемная доля пропана (x) в газовой смеси равна:

x = 3 л / 4 л * 100% = 75%

Ответ: объемная доля пропана в газовой смеси составляет 75%.