После взрыва 1 дм^3 (н.у) смеси водорода и кислорода осталось 400 см^3 (н.у) водорода. Какова массовая доля водорода в исходной смеси?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия химия 11 класс водород кислород взрыв массовая доля исходная смесь расчет объём газовые законы химические реакции Новый

Для решения задачи о массовой доле водорода в исходной смеси, давайте разберем все шаги подробно.

1. Записываем уравнение реакции:

   Реакция между водородом (H2) и кислородом (O2) для получения воды (H2O) выглядит так:

   2H2 + O2 = 2H2O

   В этой реакции видно, что водород и кислород реагируют в соотношении 2:1.

2. Определяем объем прореагировавших газов:

   Изначально у нас была смесь водорода и кислорода объемом 1 дм³ (или 1000 см³). После реакции осталось 400 см³ водорода. Это означает, что объем водорода, который прореагировал, составляет:

   V(H2)прореаг = 1000 см³ - 400 см³ = 600 см³.

   Поскольку водород и кислород реагируют в соотношении 2:1, мы можем найти, сколько кислорода прореагировало:

   Объем кислорода, прореагировавшего с водородом, будет равен:

   V(O2)прореаг = 600 см³ / 2 = 300 см³.

3. Находим общий объем водорода:

   Теперь мы можем вычислить общий объем водорода в исходной смеси. Это будет сумма оставшегося водорода и того, что прореагировало:

   V(H2)общ = V(H2)оставшийся + V(H2)прореаг = 400 см³ + 600 см³ = 1000 см³.

4. Находим массу водорода:

   Для нахождения массы водорода будем использовать его молярный объем при нормальных условиях, который равен 22,4 л/моль (или 22400 см³/моль).

   Таким образом, масса водорода вычисляется по формуле:

   m(H2) = V(H2) / Vмолярный * M(H2) = 1000 см³ / 22400 см³/моль * 2 г/моль = 0,089 г.

5. Находим массу кислорода:

   Теперь найдем массу кислорода, который прореагировал. Объем кислорода, который прореагировал у нас равен 300 см³.

   Считаем массу кислорода:

   m(O2) = V(O2) / Vмолярный * M(O2) = 300 см³ / 22400 см³/моль * 32 г/моль = 0,429 г.

6. Находим общую массу смеси:

   Теперь нам нужно найти общую массу исходной смеси:

   m(смеси) = m(H2) + m(O2) = 0,089 г + 0,429 г = 0,518 г.

7. Находим массовую долю водорода:

   Теперь мы можем найти массовую долю водорода в исходной смеси:

   W(H2) = m(H2) / m(смеси) * 100% = 0,089 г / 0,518 г * 100% = 17,2%.

Таким образом, массовая доля водорода в исходной смеси составляет приблизительно 17,2%.