2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑
2NaOH + CuSO₄ = Cu(OH)₂ ↓+ Na₂SO₄
m(CuSO₄ ) = 250 · 1,168 · 0,45 = 131,4 г
n(CuSO₄ ) = 131,4 ÷ 160 = 0,82125 моль - избытокn(Na) = 13,8 ÷ 23 = 0,6 мольn(Na) = n(NaOH) = 0,6 моль
n(H₂) = 0,5n(Na) = 0,3 моль
n(CuSO₄ прореагировало) = 0,5n(NaOH) = 0,3 моль
n(CuSO₄ осталось) = 0,5n(NaOH) = 0,82125 - 0,3 = 0,52125 моль
m(CuSO₄ осталось) = 0,52125 · 160 = 83,4 г
n(Na₂SO₄ ) = 0,5n(NaOH) = 0,3 моль
m(Na₂SO₄ ) = 0,3 ·142 = 42,6 г
n(Cu(OH)₂) = n(CuSO₄ прореагировало) = 0,3 моль
m(Cu(OH)₂) = 0,3 · 98 = 29,4 г
m(H₂) = 0,3 · 2 = 0,6 г
m(раствора) = 250 · 1,168 + 13,8 - 29,4 - 0,6 = 275,8 г
ω(CuSO₄ осталось) = 83,4 ÷ 275,8 = 0,30, или 30%
ω(Na₂SO₄ ) = 42,6 ÷ 275,8 = 0,15, или 15%
Найдем количества углерода и водорода:
v(C) = 34 кг : 12 кг/кмоль = 2,833 кмоль.
v(H) = 6 кг : 1 кг/кмоль = 6 кмоль.
Углерод сгорает по уравнению С + О2 = СО2. Из этого уравнения видно, что кислорода требуется такое же количество, сколько и углерода. Тогда v1(O2) = 2,833 кмоль.
Водород сгорает по уравнению 4Н + О2 = 2Н2О (пишем водород не в виде молекулы Н2, так как в керосине нет молекулярного водорода). По уравнению видно, что количество кислорода в 4 раза меньше количества водорода. Тогда v2(O2) = 1,5 кмоль.
v(O2) = v1(O2) + v2(O2) = 4,333 кмоль.
V(O2) = 4,333 кмоль * 22,4 м^3/кмоль = 97,067 м^3.
V(возд.) = V(O2)/φ(O2) = 97,067 м^3 / 0,21 = 462,224 м^3.