Question

Смесь оксида углерода(4) и азота занимает при (н.у.) объём 4.032 л. массовые доли газов в ней равны . какая соль образуется при пропускании этой смеси объёмом 2 л через раствор массой 20 г с массовой долей гидроксида
натрия 28% ?

Answer 1

Пусть масса СО2 = х г, Масса N2 = у г.

Массовые доли их равны.

х/(х+у) = у/(х+у)

х=у  - первое уравнение.

n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = x/44

n(N2) = y/28

V(CO2) = n(CO2)*Vm = x/44 *22,4

V(N2) = y/28 *22,4

Общий объем этой смеси равен 4,032. Составляем второе уравнение:

x/44 *22,4 + y/28 *22,4 = 4,032

Получили систему:

х=у

x/44 *22,4 + y/28 *22,4 = 4,032

Решаем ее. Согласно первому уравнению вместо у можно просто ставить х.

x/44 *22,4 + х/28 *22,4 = 4,032

x/44 + х/28 = 4,032/22,4

x/44 + х/28 =0,18

28х + 44х = 0,18*44*28

72х = 221,76

х = 3,08

m(CO2) = 3,08 г, n(CO2) = 3,08/44 = 0,07 моль, V(CO2) = 0,07*22,4 = 1,568 л, фи(СО2) = 1,568/4,032 = 0,39

m(N2) = 3,08 г, n(N2) = 3,08/28 = 0,11 моль, V(N2) = 0,11*22,4 = 2,464 л, фи(N2) = 2,464/4,032 = 0,61.

(Проверка: V(CO2)+V(N2) = 1,568 + 2,464 = 4,032. Решение верное)

Вторая часть.

Возможные реакции СО2 с гидроксидом натрия:

CO2 + NaOH = NAHCO3

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

m(NaOH) = m(p-paNaOH)*W(NaOH) = 20*0,28 = 5,6 г

n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 5,6/40 = 0,14 моль

V(CO2) = V(смеси)* фи(СО2) = 2*0,39 = 0,78 л

n(CO2) = V(CO2)/Vm = 0,78/22,4 = 0,035 моль.

n(NaOH):n(CO2) = 0,14:0,035 = 4:1  (поделили обе цифры соотношения на меньший член, т.е. на 0,035).

Имеем избыток гидроксида натрия. Значит будет проходить вторая реакция

CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O

Продукт реакции - карбонат натрия Na2CO3.