С газовой смесью, состоящей из неона, оксида азота(II) и метана провели следующие реакции: 1) Сжигание в кислороде. Объём газообразных (при н.у.) продуктов после реакции составил 23,3 литра; 2) Пропускание газовой смеси после сжигания через известковую воду. Выпадение осадка массой 5,6 грамм; 3) Окисление дихроматом калия, подкисленного азотной кислотой. Масса затраченного дихромата калия равна 4,78 грамм. Вычислите массовые доли компонентов в исходной смеси.

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения массы и законом Дальтона.

1. Найдем количество вещества каждого компонента в газовой смеси после сжигания: V = 23,3 л T = 273 K P = 1 атм n = PV/RT

Для неона: n(Ne) = (1 * 23,3)/(0,0821 * 273) = 1 моль

Для оксида азота(II): n(NO) = (1 * 23,3)/(0,0821 * 273) = 1 моль

Для метана: n(CH4) = (1 * 23,3)/(0,0821 * 273) = 1 моль

2. Найдем количество вещества и массу осадка после пропускания через известковую воду: m(Ca(OH)2) = 5,6 г M(Ca(OH)2) = 74,1 г/моль

n(Ca(OH)2) = m/M = 5,6/74,1 = 0,0757 моль

Так как известковая вода реагирует только с оксидом азота(II), то n(NO) = 0,0757 моль

3. Найдем количество вещества оксида азота(II) в исходной смеси: n(NO) = 1 моль - 0,0757 моль = 0,9243 моль

Теперь можем найти массовые доли компонентов в исходной смеси: m(Ne) = n(Ne) * M(Ne) = 1 * 20,2 = 20,2 г m(NO) = n(NO) * M(NO) = 0,9243 * 30 = 27,7 г m(CH4) = n(CH4) * M(CH4) = 1 * 16 = 16 г

Суммарная масса исходной смеси: m(total) = m(Ne) + m(NO) + m(CH4) = 20,2 + 27,7 + 16 = 63,9 г

Массовая доля неона в исходной смеси: X(Ne) = m(Ne)/m(total) * 100% = 20,2/63,9 * 100% ≈ 31,6%

Массовая доля оксида азота(II) в исходной смеси: X(NO) = m(NO)/m(total) * 100% = 27,7/63,9 * 100% ≈ 43,4%

Массовая доля метана в исходной смеси: X(CH4) = m(CH4)/m(total) * 100% = 16/63,9 * 100% ≈ 25%