Какое процентное содержание углерода в коксe, если при сжигании 5 кг кокса выделяется 8,4 м³ углекислого газа в нормальных условиях?

Химия 11 класс Расчеты по химическим реакциям процентное содержание углерода кокс сжигание кокса углекислый газ химия 11 класс

Для определения процентного содержания углерода в коксе, нам нужно использовать данные о количестве углекислого газа, который выделяется при сжигании. Мы будем следовать следующим шагам:

1. Находим количество молей углекислого газа (CO2), выделившегося при сжигании.

   В нормальных условиях 1 м³ газа содержит примерно 22,4 моль. Таким образом, для 8,4 м³ углекислого газа:

   • Количество молей CO2 = 8,4 м³ / 22,4 м³/моль = 0,375 моль.
2. Определяем количество углерода, которое содержится в полученном CO2.

   Каждая молекула CO2 содержит 1 атом углерода. Следовательно, количество углерода в моль CO2 равно количеству молей CO2:

   • Количество углерода = 0,375 моль.
3. Находим массу углерода.

   Молярная масса углерода (C) составляет 12 г/моль. Таким образом, масса углерода:

   • Масса углерода = 0,375 моль * 12 г/моль = 4,5 г.
4. Определяем процентное содержание углерода в коксe.

   Теперь мы можем найти процентное содержание углерода в 5 кг (или 5000 г) кокса:

   • Процент углерода = (масса углерода / масса кокса) * 100% = (4,5 г / 5000 г) * 100%.

   Процент углерода = 0,09%.

Таким образом, процентное содержание углерода в коксе составляет 0,09%.

Чтобы определить процентное содержание углерода в коксе, необходимо провести несколько расчетов, основываясь на данных о выделении углекислого газа (CO2) при сжигании. Давайте разберем этот процесс шаг за шагом.

Шаг 1: Определение молекулярной массы углекислого газа

• Молекулярная масса углекислого газа (CO2) составляет:
• Углерод (C) = 12 г/моль
• Кислород (O) = 16 г/моль
• Итого: 12 + (2 * 16) = 44 г/моль

Шаг 2: Перевод объема углекислого газа в массу

• При нормальных условиях 1 м³ газа содержит около 1.29 кг.
• Следовательно, 8.4 м³ CO2 будет весить:
• 8.4 м³ * 1.29 кг/м³ = 10.806 кг CO2

Шаг 3: Определение количества углерода в углекислом газе

• Из реакции сгорания углерода (C) образуется углекислый газ (CO2):
• C + O2 → CO2
• Из 1 моль CO2 (44 г) содержится 1 моль углерода (12 г).
• Следовательно, доля углерода в CO2 составляет:
• 12 г углерода / 44 г CO2 = 0.2727 (или 27.27%)
• Теперь найдем, сколько углерода содержится в 10.806 кг CO2:
• 10.806 кг CO2 * 0.2727 = 2.94 кг углерода

Шаг 4: Определение процентного содержания углерода в коксe

• Теперь мы знаем, что из 5 кг кокса выделяется 2.94 кг углерода.
• Чтобы найти процентное содержание углерода в коксe, используем формулу:
• (масса углерода / масса кокса) * 100%
• Подставим значения:
• (2.94 кг / 5 кг) * 100% = 58.8%

Ответ: Процентное содержание углерода в коксe составляет 58.8%.