Какова массовая доля примесей в угле, если при сжигании 26,66 г угля было получено 44,8 л (н.у.) углекислого газа?

Суть вопроса: Расчет массовой доли примесей в угле

Описание: Для решения этой задачи, мы можем использовать соотношение между массой угля и объемом углекислого газа, чтобы найти массовую долю примесей в угле.

Первым шагом является нахождение молярной массы углекислого газа (CO2). Молярная масса CO2 равна сумме масс атомов углерода (C) и двух атомов кислорода (O). Атомный вес углерода равен примерно 12,01 г/моль, а атомный вес кислорода равен примерно 16,00 г/моль.

Молярная масса CO2 = (12,01 г/моль) + (16,00 г/моль × 2) = 44,01 г/моль

Далее, мы можем использовать идеальный газовый закон (уравнение состояния) для нахождения количества вещества углекислого газа (n), используя объем (V), температуру (T) и давление (P):

n = (PV) / (RT)

где P - давление, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.

Так как мы знаем объем углекислого газа (44,8 л) и нормальное давление (1 атм), мы можем использовать эту формулу, чтобы найти количество вещества углекислого газа (n).

В задаче не указано никакой информации о температуре, поэтому для удобства мы можем считать, что температура равна комнатной (около 298 К).

Теперь мы можем вычислить количество вещества углекислого газа:

n = (1 атм × 44,8 л) / (0,0821 моль/К × 298 К) ≈ 1,86 моль

Последний шаг - нахождение массы угля, используя количество вещества углекислого газа и молярную массу CO2:

масса углекислого газа = количество вещества углекислого газа × молярная масса CO2
26,66 г = количество вещества углекислого газа × 44,01 г/моль

Отсюда количество вещества углекислого газа ≈ 0,605 моль

Массовая доля примесей в угле равна:

массовая доля примесей = (масса угля - масса чистого угля) / масса угля
= ((26,66 г - масса углекислого газа) / 26,66 г) × 100%

Образец использования: Массовая доля примесей в угле составляет примерно 56,6%.

Совет: Для лучшего понимания концепции, вы можете изучить связанные темы, такие как моль, молярная масса и газовые законы.

Упражнение: При сжигании 40 г угля было образовано 70 л углекислого газа (н.у.). Какова массовая доля примесей в этом угле? (Подсказка: использовать такой же подход, как в задаче выше)