Дано:
Объем газовой смеси (V) = 11,2 дм^3
Плотность газовой смеси по водороду (d) = 16,5
Молярный объем газа при н.у. (Vm) = 22,4 дм^3/моль
Нитрат натрия (NaNO3):
M(NaNO3) = 85 г/моль
n(NaNO3) = m(NaNO3) / M(NaNO3)
Карбонат кальция (CaCO3):
M(CaCO3) = 100 г/моль
n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3)
Найти:
Массу исходной смеси
Решение с расчетом:
1. Рассмотрим реакцию полного термического разложения смеси нитрата натрия и карбоната кальция:
2NaNO3 + CaCO3 -> Na2O + CaO + 2CO2↑ + N2↑ + O2↑
2. Из уравнения реакции видно, что при полном термическом разложении смеси образуется только газовая смесь, следовательно, масса образовавшейся газовой смеси равна нулю.
3. Найдем число молей каждого из продуктов реакции по их плотности по водороду:
n(N2) = d * V / Vm = 16,5 * 11,2 / 22,4 = 8,25 моль
n(O2) = d * V / Vm = 16,5 * 11,2 / 22,4 = 8,25 моль
n(CO2) = d * V / Vm = 16,5 * 11,2 / 22,4 = 8,25 моль
4. Из уравнения реакции видно, что каждый моль карбоната кальция (CaCO3) дает 1 моль углекислого газа (CO2), поэтому количество молей карбоната кальция равно количеству молей углекислого газа:
n(CaCO3) = n(CO2) = 8,25 моль
5. Из уравнения реакции также видно, что каждый моль нитрата натрия (NaNO3) дает 2 моль кислорода (O2), поэтому количество молей нитрата натрия равно половине количества молей кислорода:
n(NaNO3) = n(O2) / 2 = 4,125 моль
6. Так как масса нитрата натрия равна массе карбоната кальция в исходной смеси, то:
m(NaNO3) = m(CaCO3)
7. Рассчитаем массу нитрата натрия и карбоната кальция по их количеству молей:
m(NaNO3) = n(NaNO3) * M(NaNO3) = 4,125 * 85 = 350,625 г
m(CaCO3) = n(CaCO3) * M(CaCO3) = 8,25 * 100 = 825 г
8. Найдем массу исходной смеси:
m(исх. смеси) = m(NaNO3) + m(CaCO3) = 350,625 + 825 = 1175,625 г ≈ 1176 г
Ответ:
Масса исходной смеси равна примерно 1176 г.