Газообразную смесь пропана и метиламина (массовая доля пропана составляет 44 %) пропустили через избыток соляной кислоты. При этом масса раствора увеличилась на 9,3 г. Рассчитайте относительную плотность по водороду исходной газовой смеси.
от

1 Ответ

дано:  
- массовая доля пропана = 44 %  
- масса раствора увеличилась на 9,3 г  

найти:  
- относительную плотность по водороду исходной газовой смеси  

решение:

1. Обозначим массу газовой смеси за m. Тогда:
масса пропана (C3H8) = 0,44m  
масса метиламина (CH3NH2) = 0,56m  

2. При реакции метиламина с соляной кислотой образуется хлорид метиламмония. Реакция выглядит так:
CH3NH2 + HCl -> CH3NH3Cl

Молярная масса метиламина (CH3NH2) = 31 г/моль.

3. Из условия задачи известно, что добавленная масса 9,3 г соответствует массе метиламина.

4. Найдем количество молей метиламина, которое реагировало:
n(CH3NH2) = 9,3 г / 31 г/моль ≈ 0,30 моль.

5. С учетом того, что весь метиламин в смеси реагирует, найдем общую массу смеси:
масса метиламина = 0,56m = 9,3 г  
m = 9,3 г / 0,56 ≈ 16,61 г.

6. Найдем массу пропана:
масса пропана = 0,44 * 16,61 г ≈ 7,29 г.  

7. Теперь вычислим количество молей каждого компонента:
n(C3H8) = 7,29 г / 44 г/моль = 0,165 моль (молярная масса пропана = 44 г/моль)  
n(CH3NH2) = 0,30 моль.

8. Рассчитаем общее количество молей смеси:
n(смеш) = n(C3H8) + n(CH3NH2) = 0,165 моль + 0,30 моль = 0,465 моль.

9. Определим массу равного объема водорода. Молярная масса водорода = 2 г/моль.
Объем газа при н.у. = 22,4 л/моль.

10. Масса равного объема (0,465 моль):
масса водорода = 0,465 моль * 2 г/моль = 0,93 г.

11. Рассчитаем относительную плотность смеси по водороду:
d = масса смеси / масса равного объема водорода = 16,61 г / 0,93 г ≈ 17,85.

ответ:  
относительная плотность по водороду исходной газовой смеси ≈ 17,85.
от