Номер 18, страница 89 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 9. Углерод, кремний и их соединения - номер 18, страница 89.

Условие.

18. Масса 1 л газа при нормальных условиях составляет 1,964 г. Назовите газ и рассчитайте его относительную плотность по воздуху и по водороду.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(\text{газа}) = 1 \text{ л}$
$m(\text{газа}) = 1,964 \text{ г}$
Условия: нормальные (н.у.)

$V = 1 \text{ л} = 1 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$
$m = 1,964 \text{ г} = 1,964 \cdot 10^{-3} \text{ кг}$

Найти:

Формулу газа - ?
$D_{\text{воздух}}(\text{газа}) - ?$
$D_{\text{H}_2}(\text{газа}) - ?$

Решение:

Назовите газ

Чтобы определить газ, необходимо найти его молярную массу ($M$). Молярная масса газа при нормальных условиях (н.у.) может быть найдена через его плотность ($\rho$) и молярный объем газов ($V_m$), который при н.у. равен $22,4 \text{ л/моль}$.

1. Найдем плотность газа:

$\rho = \frac{m}{V} = \frac{1,964 \text{ г}}{1 \text{ л}} = 1,964 \text{ г/л}$

2. Рассчитаем молярную массу газа по формуле $M = \rho \cdot V_m$:

$M(\text{газа}) = 1,964 \text{ г/л} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 44 \text{ г/моль}$

3. Определим газ, имеющий молярную массу 44 г/моль. Наиболее распространенным газом с такой молярной массой является углекислый газ ($CO_2$).

Проверим его молярную массу: $M(\text{CO}_2) = M(\text{C}) + 2 \cdot M(\text{O}) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \text{ г/моль}$.

Другие газы с такой же молярной массой, как оксид азота(I) ($N_2O$) или пропан ($C_3H_8$), менее вероятны в контексте стандартных задач.

Ответ: Неизвестный газ — углекислый газ, $CO_2$.

рассчитайте его относительную плотность по воздуху и по водороду

Относительная плотность газа ($D$) — это отношение молярной массы определяемого газа к молярной массе газа, по которому ведется расчет (в данном случае — воздух и водород).

1. Расчет относительной плотности по воздуху ($D_{\text{воздух}}$). Средняя молярная масса воздуха принимается равной $M(\text{воздуха}) \approx 29 \text{ г/моль}$.

$D_{\text{воздух}}(\text{CO}_2) = \frac{M(\text{CO}_2)}{M(\text{воздуха})} = \frac{44 \text{ г/моль}}{29 \text{ г/моль}} \approx 1,52$

2. Расчет относительной плотности по водороду ($D_{\text{H}_2}$). Молярная масса молекулярного водорода $M(\text{H}_2) = 2 \text{ г/моль}$.

$D_{\text{H}_2}(\text{CO}_2) = \frac{M(\text{CO}_2)}{M(\text{H}_2)} = \frac{44 \text{ г/моль}}{2 \text{ г/моль}} = 22$

Ответ: Относительная плотность углекислого газа по воздуху составляет $\approx 1,52$; относительная плотность по водороду равна $22$.