Дано:
- Масса газовой смеси до пропускания через известковую воду = m
- Масса газовой смеси после пропускания через известковую воду = m/4
Найти:
- Массовую долю угарного газа (CO) в исходной газовой смеси.
Решение:
1. Из уравнения реакции с известковой водой известно, что углекислый газ (CO2) реагирует с известковой водой и образует осадок карбоната кальция:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 (осадок) + H2O
2. Таким образом, угарный газ (CO) не реагирует с известковой водой, а углекислый газ (CO2) будет поглощён.
3. Обозначим массу угарного газа как m_CO и массу углекислого газа как m_CO2.
4. Исходная масса газовой смеси:
m = m_CO + m_CO2
5. После реакции с известковой водой масса газов уменьшается на массу углекислого газа:
m/4 = m_CO + m_CO2 - m_CO2
m/4 = m_CO
6. Из этого уравнения можно выразить массу угарного газа:
m_CO = m/4
7. Подставим m_CO в уравнение для общей массы газовой смеси:
m = m_CO + m_CO2
m = (m/4) + m_CO2
8. Умножая всё на 4 для удобства, получаем:
4m = m + 4m_CO2
3m = 4m_CO2
m_CO2 = (3/4)m
9. Теперь подставим значение m_CO2 обратно в уравнение для массовой доли:
mass_fraction_CO = m_CO / m = (m/4) / m = 1/4 = 0.25
Ответ:
Массовая доля угарного газа в исходной газовой смеси составляет 0.25 или 25%.