Расчет состава газовой смеси
Какой будет состав смеси газов до и после сжигания взамкнутом сосуде объемом 26 литров, если в ней содержится 60
Какой будет состав смеси газов до и после сжигания взамкнутом сосуде объемом 26 литров, если в ней содержится 60 мл 90% серной кислоты (плотностью 1,82 г/мл), и смесь подожжена водородом с избытком воздуха? После того, как вода, образующаяся в результате сжигания поглотится, концентрация серной кислоты упадет до 87%. Учтите, что воздух содержит 21% кислорода по объему.
22.12.2023 21:05
Написать свой ответ:
Инструкция: Для решения этой задачи, нам необходимо определить состав газовой смеси до и после сжигания. Перед сжиганием взамкнутого сосуда, в нем содержалась смесь, состоящая из 60 мл 90% серной кислоты. Поскольку плотность серной кислоты составляет 1,82 г/мл, мы можем определить массу серной кислоты перед сжиганием следующим образом:
Масса серной кислоты = Объем × Плотность = 60 мл × 1,82 г/мл = 109,2 г
Когда эту смесь поджигают водородом с избытком воздуха, происходит реакция, в результате которой образуется вода (H2O) и серный диоксид (SO2). Поскольку в воздухе содержится 21% кислорода, мы можем определить количество кислорода, участвующего в реакции:
Количество кислорода = Объем воздуха × Доля кислорода = 26 л × 0,21 = 5,46 л
Зная количество кислорода, участвующего в реакции, можно определить количество серной кислоты, необходимое для достижения концентрации серной кислоты в 87% после поглощения образующейся воды:
Количество серной кислоты после реакции = Количество кислорода × (87% / 21%) = 5,46 л × (87 / 21) = 22,75 л
Теперь мы можем определить состав газовой смеси после сжигания. Общий объем смеси остается прежним — 26 литров. Следовательно, количество серного диоксида равно:
Количество SO2 = Общий объем смеси - Количество серной кислоты после реакции = 26 л - 22,75 л = 3,25 л
Значит, состав смеси после сжигания будет состоять из 3,25 л серного диоксида и водяных паров в неизвестных пропорциях.
Демонстрация: Какой будет состав газовой смеси до и после сжигания взамкнутом сосуде объемом 26 литров, если в ней содержится 60 мл 90% серной кислоты (плотностью 1,82 г/мл), и смесь подожжена водородом с избытком воздуха?
Совет: Чтобы лучше понять решение данной задачи, полезно ознакомиться с основными принципами химических реакций и расчетом количества вещества.
Задача для проверки: Если вводные данные были изменены и объем сосуда составляет 35 литров, а концентрация серной кислоты после реакции упала до 80%, какой будет состав газовой смеси после сжигания и сколько серного диоксида будет образовано? Плотность серной кислоты остается прежней: 1,82 г/мл.