Question

3. Имеются два газа А и В. Каждый из газов поместили в отдельный сосуд. Оба газа бесцветны, обладают неприятным запахом и имеют общую массу 6,8 г. При горении на воздухе газа А образуется вода массой 5,4 г и газ С (простое вещество), нерастворимый в воде и химически малоактивный. При сжигании газа В в избытке кислорода образуется вода и газ Д, растворимый в воде и способный обесцветить бром массой 16 г. При пропускании газа В через раствор Pb(NO3)2 выпадает черный осадок массой 23,9 г. Смесь газов С и Д объемом 4,48 дм3 имеет массу 9,2 г. Определите исходные газы.

Answer 1

M₁ + m₂ = 6,8 г
4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O (NH₃ -- газ А, N₂ -- газ С)
n(NH₃)/4 = n(H₂O)/6 или n(NH₃)/2 = n(H₂O)/3 = n(N₂)
n(H₂O) = 5,4 г/18 г/моль = 0,3 моль 
n(NH₃) = 2/3*n(H₂O) = 0,3*2/3 = 0,2 моль
m(NH₃) = 0,2 моль * 17 г/моль = 3,4 г.
2H₂S + 3O₂(изб) = 2SO₂ +2H₂O  (H₂S -- газ В, SO₂ -- газ Д)
n(H₂S)/2 = n(SO₂)/2 или n(H₂S) = n(SO₂)
SO₂ + H₂O + Br₂ = H₂SO₄ + 2HBr
n(SO₂) = n(Br₂) 
n(Br₂) = 16 г/160 г/моль = 0,1 моль ⇒
n(SO₂) = 0,1 моль 
H₂S + Pb(NO₃)₂ = PbS↓ + 2HNO₃
n(H₂S) = n(PbS) 
n(PbS) = 23,9 г/239 г/моль = 0,1 моль ⇒
n(H₂S) = 0,1 моль -- что было подтверждено ранее
 n(NH₃)/2 = n(N₂) = 0,1 моль  (N₂  -- газ С)
n(SO₂) = 0,1 моль (SO₂ -- газ Д)
по условию:
m(N₂)  + m(SO₂) = 9,2 г.
n*M(N₂)  + n*M(SO₂) = 0,1 моль * 28 г/моль + 0,1 моль * 64 г/моль = 9,2 г. -- что также подтверждается расчётами.
1 дм³ = 1 л.
V(N₂) + V(SO₂) = n(N₂)*V(A) + n(SO₂) *V(A) = 0,1 моль* 22,4 л + 0,1 моль *22,4 = 4,48 л = 4,48 дм³
Исходные газы NH₃ (3,4 г.) и H₂S (3,4 г)