Дано:
Объем хлора (Cl2) = 2,24 дм3.
Объем водорода (H2) = 4,48 дм3.
Объем азота (N2) = 4,48 дм3.
Найти:
Массовую долю хлора в газовой смеси.
Решение:
1. Рассчитаем количество моль каждого газа при нормальных условиях. При н.у. 1 моль газа занимает 22,4 дм3.
Количество моль Cl2 = объем Cl2 / 22,4 дм3 = 2,24 дм3 / 22,4 дм3 = 0,1 моль.
Количество моль H2 = объем H2 / 22,4 дм3 = 4,48 дм3 / 22,4 дм3 = 0,2 моль.
Количество моль N2 = объем N2 / 22,4 дм3 = 4,48 дм3 / 22,4 дм3 = 0,2 моль.
2. Теперь найдем массу каждого газа:
Молярная масса Cl2 = 2 * 35,5 г/моль = 71 г/моль.
Молярная масса H2 = 2 * 1 г/моль = 2 г/моль.
Молярная масса N2 = 2 * 14 г/моль = 28 г/моль.
Масса Cl2 = количество моль Cl2 * молярная масса Cl2 = 0,1 моль * 71 г/моль = 7,1 г.
Масса H2 = количество моль H2 * молярная масса H2 = 0,2 моль * 2 г/моль = 0,4 г.
Масса N2 = количество моль N2 * молярная масса N2 = 0,2 моль * 28 г/моль = 5,6 г.
3. Найдем общую массу газовой смеси:
Общая масса = масса Cl2 + масса H2 + масса N2 = 7,1 г + 0,4 г + 5,6 г = 13,1 г.
4. Теперь рассчитаем массовую долю хлора:
Массовая доля хлора = масса Cl2 / общая масса * 100%
= 7,1 г / 13,1 г * 100% ≈ 54,2%.
Ответ:
Массовая доля хлора в газовой смеси составляет примерно 54,2%.