Номер 5, страница 38 - гдз по химии 7 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава III. Смеси веществ, их состав. §7. Газы и газовые смеси. Объёмная доля компонента газовой смеси. Проверьте свои знания - номер 5, страница 38.

Условие.

5. При разделении воздуха было получено $500 \text{ м}^3$ азота. Сколько литров кислорода и углекислого газа было получено при этом?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Объем полученного азота $V(N_2) = 500 \text{ м}^3$.

Для решения задачи воспользуемся справочными данными об объемном составе сухого воздуха (при нормальных условиях):

• Объемная доля азота $(\phi(N_2)) \approx 78\%$
• Объемная доля кислорода $(\phi(O_2)) \approx 21\%$
• Объемная доля углекислого газа $(\phi(CO_2)) \approx 0.03\%$

Все исходные данные, выраженные в кубических метрах, уже находятся в системе СИ.

Найти:

$V(O_2)$ - ? л

$V(CO_2)$ - ? л

Решение:

Согласно закону Авогадро, при одинаковых условиях (температуре и давлении) объемы газов в смеси относятся так же, как их объемные доли. На основании этого мы можем составить пропорции для нахождения объемов кислорода и углекислого газа, зная объем азота.

Сколько литров кислорода было получено

Составим пропорцию, связывающую объемы и объемные доли кислорода и азота:

$\frac{V(O_2)}{V(N_2)} = \frac{\phi(O_2)}{\phi(N_2)}$

Выразим из этой пропорции объем кислорода $V(O_2)$ и подставим известные значения:

$V(O_2) = V(N_2) \cdot \frac{\phi(O_2)}{\phi(N_2)} = 500 \text{ м}^3 \cdot \frac{21\%}{78\%} \approx 134.62 \text{ м}^3$

В вопросе требуется указать ответ в литрах. Переведем кубические метры в литры, используя соотношение $1 \text{ м}^3 = 1000 \text{ л}$:

$V(O_2) = 134.62 \text{ м}^3 \cdot 1000 \frac{\text{л}}{\text{м}^3} = 134620 \text{ л}$

Ответ: было получено примерно 134620 литров кислорода.

Сколько литров углекислого газа было получено

Аналогично, составим пропорцию для углекислого газа и азота:

$\frac{V(CO_2)}{V(N_2)} = \frac{\phi(CO_2)}{\phi(N_2)}$

Выразим объем углекислого газа $V(CO_2)$:

$V(CO_2) = V(N_2) \cdot \frac{\phi(CO_2)}{\phi(N_2)} = 500 \text{ м}^3 \cdot \frac{0.03\%}{78\%} \approx 0.192 \text{ м}^3$

Теперь переведем полученный объем в литры:

$V(CO_2) = 0.192 \text{ м}^3 \cdot 1000 \frac{\text{л}}{\text{м}^3} = 192 \text{ л}$

Ответ: было получено примерно 192 литра углекислого газа.