Question

При пропускании 11,2 л смеси метана, оксида углерода (IV) и оксида углерода (II) через раствор гидроксида натрия, взятый в избытке, объем исходной смеси уменьшился на 4,48 л (н.у.). Для полного сгорания оставшейся смеси потребовалось 6,72 л (н.у.) кислорода. Определите состав исходной смеси (в % по объему).

Answer 1

При пропускании смеси через раствор щелочи поглощается только оксид углерода (IV):
СО2 + 2NaOH = Na2CO3 + Н2О
0бъем   поглощенного  СО2  составляет 4,48  л. Следовательно, v(CO2) = 4,48/22,4 = 0,2 моль. После поглощения СО2 объем смеси составил 11,2-4,48 = 6,72 л, что соответствует 0,3 моль. Оставшиеся газы сгорают по уравнениям:
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О, 2СО + О2 = 2СО2 .
Пусть в смеси было x моль СН4 и у моль СО, тогда на сгорание СН4 израсходовано 2x моль О2, а на сгорание СО —у/2 моль O2; всего израсходовано 6,72/22,4 = 0,3 моль О2. Имеем систему:
x + у = 0,32
2x + у/2 = 0,3
Отсюда x = 0,1, у = 0,2. Значит, в исходной смеси было 0,1 моль СН4 (2,24 л, или 20%), 0,2 моль СО (4,48 л. или 40%) и 0,2 моль СO2(4,48 л или 40%).
Ответ. 20% СН4, 40% СО, 40% СО2.