К 25 дм3 смеси, состоящей из этана и аммиака, добавили 15 дм3 хлороводорода. После приведения новой газовой смеси к первоначальным условиям ее относительная плотность по воздуху составила 0,8776. Укажите массовую долю (%) аммиака в исходной смеси. (Все объемы измеряли при t = 20 °C, Р = 105 Па.)
Смесь 1: и
+
→ Смесь 2:
и
или
смесь | |||
---|---|---|---|
n | x моль | 1−x моль | 1 моль |
m | 30x | ??? | 0,8776 · 29 =25,45 |
Если в избытке был хлороводород и смесь 2 состоит из этана и хлороводорода, то молярная масса такой смеси должна быть от 30 г/моль до 36,5 г/моль. В нашем же случае она = 25,45 г/ моль, что отвечает условию: смесь состоит из этана и аммиака.
и
→ смесь
смесь | |||
---|---|---|---|
n | x моль | 1−x моль | 1 моль |
m | 30x | 17−17x | 25,45 г/моль |
30x + 17 − 17x = 25,45
13x = 8,45
x = 0,65 моль
То есть в смеси 2 объемная доля этана = 65%, объемная доля аммиака = 35%.
Весь хлороводород вступил в реакцию: +
=
С 15 хлороводорода прореагировала
аммиака. Поэтому, объем конечной смеси = 25 – 15 = 10
В нем 35% аммиака, что составляет
Следовательно, в исходной смеси объем аммиака = 3,5 + 15 = 18,5
.
этан | аммиак | смесь | |
---|---|---|---|
V | 6,5 | 18,5 | 25 |
n | 0,29 | 0,83 | 1,12 |
m | 8,7 | 14,1 | 22,8 |
w() = 14,1 : 22,8 = 0,62 или 62%.
Ответ: 62.