Горизонты химииБанк олимпиадШкольный этап · 9 класс
Задание № 7.2
2022/23 · группа 4 · страница 17
Условие
Условие:
Смесь пропана (C3H8), угарного газа (CO) и метана (CH4) сожгли в избытке кислорода.
Продукты реакции пропустили через взятую в избытке известковую воду. Полученный осадок
обработали избытком азотной кислоты, при этом объём выделившегося газа оказался в 2 раза
больше объёма исходной газовой смеси, измеренного при тех же условиях.
Определите объёмную долю пропана в исходной смеси. Ответ выразите в процентах,
округлите до целых
Самопроверка
Ответы и оценивание
Ответ: 50
Точное совпадение ответа — 4 балла
Решение и пояснение
Решение.
Уравнения реакций горения веществ:
С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О
2СО + О2 = 2СО2
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О
При пропускании продуктов сгорания через известковую воду поглотится углекислый газ:
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О
При последующей обработке осадка азотной кислотой выделяется углекислый газ:
CaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + CO2 + H2O
Пусть в реакцию вступило x моль пропана, у моль угарного газа и z моль метана. Тогда
в результате химических превращений получили n = 3x + y + z моль углекислого газа.
Поскольку при одинаковых условиях соотношение объемов равно соотношению количества
вещества газа, получаем, что соотношение количества вещества углекислого газа,
получившегося при сгорании, и суммарного количества вещества взятых вначале газов
равно 2:
(3x + y + z) / (x + y + z) = 2
x=y+z
Таким образом, мольная доля пропана составляет 50%.