При сжигании 8 г угля было получено 10,64 л (н.у) углекислого газа, что состовляет 95% от теоретически...

Для решения данной задачи нужно сначала найти теоретически возможное количество углекислого газа, которое можно получить при сжигании 8 г угля, и затем определить, сколько угля на самом деле сгорело без примесей.

1. Определение теоретически возможного количества CO₂:

Сначала найдем количество углекислого газа в литрах (н.у.), которое было бы получено при полном сгорании угля.

По условию задачи, было получено 10,64 литра CO₂, что составляет 95% от теоретически возможного. Найдем 100%:

[ \text{Теоретически возможное количество} = \frac{10,64 \, \text{л}}{0.95} = 11,2 \, \text{л} ]

1. Перевод объемов в количество вещества:

Согласно уравнению состояния идеального газа (при нормальных условиях: ( T = 273.15 \, \text{K} ), ( P = 1 \, \text{атм} )), 1 моль газа занимает 22,4 литра.

[ n_{\text{теоретического} \, \text{CO₂}} = \frac{11,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,5 \, \text{моль} ]

1. Расчет массы углерода:

Рассчитаем массу углерода, которая необходима для получения такого количества углекислого газа. Из уравнения реакции:

[ \text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 ]

1 моль углерода (C) дает 1 моль углекислого газа (CO₂). Молярная масса углерода ( M(C) = 12 \, \text{г/моль} ).

[ m{\text{углерода}} = n{\text{теоретического} \, \text{CO₂}} \times M(C) = 0,5 \, \text{моль} \times 12 \, \text{г/моль} = 6 \, \text{г} ]

1. Массовая доля примесей:

Теперь мы знаем, что теоретически для получения 11,2 литров углекислого газа нужно 6 г чистого углерода. Отсюда можно определить массу примесей в угле и их массовую долю.

Общая масса угля, которая была сожжена, составляет 8 г. Чистого углерода в этом угле 6 г. Значит, масса примесей составляет:

[ m_{\text{примесей}} = 8 \, \text{г} - 6 \, \text{г} = 2 \, \text{г} ]

Массовая доля примесей в угле:

[ w{\text{примесей}} = \frac{m{\text{примесей}}}{m_{\text{угля}}} \times 100\% = \frac{2 \, \text{г}}{8 \, \text{г}} \times 100\% = 25\% ]

Таким образом, массовая доля примесей в угле составляет 25%.

Для решения данной задачи нам необходимо определить, сколько грамм угля должно было сгореть, чтобы получить 10,64 л углекислого газа. Затем находим массовую долю примесей в угле.

1. Найдем количество моль угля, которое должно было сгореть: По уравнению реакции сгорания угля C + O2 -> CO2 видно, что на каждый моль угля сгорает 1 моль углекислого газа. Объем углекислого газа можно перевести в количество молей по формуле n = V/22,4 (где 22,4 л - объем 1 моля газа при н.у.): n = 10,64/22,4 = 0,475 моль CO2

2. Теперь найдем массу угля, которая должна была сгореть: Масса угля = n(C)/n(C) = 0,475 моль * 12 г/моль = 5,7 г

3. Найдем массовую долю примесей в угле: Масса примесей = 8 г - 5,7 г = 2,3 г Массовая доля примесей = (масса примесей / общая масса угля) 100% = (2,3 г / 8 г) 100% = 28,75%

Таким образом, массовая доля примесей в угле составляет 28,75%.