Какова массовая доля монооксида в исходной газовой смеси, состоящей из оксидов азота (II) и серы (IV), с плотностью

Данная задача связана с химией и требует рассмотрения реакций и вычислений. Давайте решим ее пошагово.

Шаг 1: Запишем уравнения реакций, указанные в условии задачи.

У нас есть исходная газовая смесь, состоящая из оксида азота (II) и серы (IV), которая смешивается с избытком кислорода и поджигается. Тогда уравнение реакции будет выглядеть следующим образом:

\[\text{NO}_2 + \text{SO}_2 + \text{O}_2 \rightarrow \text{NO} + \text{SO}_3\]

Шаг 2: Произведем вычисления по основным шагам задачи.

Сначала посчитаем объем осадка, прошедшего через баритовую воду:

\[V = \frac{m}{\rho} = \frac{69,9\,г}{2,25\,г/л} = 31,07\,л\]

Затем посчитаем количество вещества осадка:

\[n = \frac{V}{V_m} = \frac{31,07\,л}{22,4\,л/моль} = 1,39\,моль\]

Шаг 3: Учтем стехиометрию реакции и вычислим количество вещества SO3.

Так как уравнение реакции показывает, что между оксидом серы (IV) и серной кислотой есть соотношение 1:1, то количество вещества серы (IV) будет равно количеству вещества полученного осадка. Поэтому количество вещества SO3 будет также равно 1,39 моль.

Шаг 4: Вычислим массу всей исходной газовой смеси.

Учитывая, что одна часть оксида серы (IV) идет на образование серной кислоты, а оставшаяся часть соответствует монооксиду азота (II), можем записать следующие соотношения:

\[\frac{m_{SO3}}{n_{SO3}} = \frac{M_{SO3}}{1} \quad \text{и} \quad \frac{m_{NO}}{n_{NO}} = \frac{M_{NO}}{2}\]

Тогда, используя таблицу молярных масс:

\[\frac{69,9\,г}{1,39\,моль} = \frac{M_{SO3}}{1} \quad \Rightarrow \quad M_{SO3} = 50,36\,г/моль\]

\[m_{NO} = \frac{M_{NO}}{2} \cdot n_{NO}\]

Теперь нам нужно найти мольную массу монооксида азота (II), чтобы продолжить решение. Значение мольной массы можно найти в таблице молярных масс. Допустим, что мольная масса монооксида азота (II) (NO) равна \(M_{NO} = 30,01\,г/моль\).

Теперь мы можем рассчитать массу монооксида азота (II):

\[\frac{69,9\,г}{2} = \frac{30,01\,г/моль}{2} \cdot n_{NO}\]

\[n_{NO} = \frac{69,9\,г \cdot 2}{30,01\,г/моль} = 4,65\,моль\]

Массовая доля монооксида азота (II) в исходной газовой смеси будет равна:

\[\frac{m_{NO}}{m_{total}} = \frac{m_{NO}}{m_{NO} + m_{SO2}} = \frac{m_{NO}}{m_{NO} + m_{SO3}}\]

\[m_{total} = m_{NO} + m_{SO3} = n_{NO} \cdot M_{NO} + n_{SO3} \cdot M_{SO3}\]

\[m_{total} = 4,65\,моль \cdot 30,01\,г/моль + 1,39\,моль \cdot 50,36\,г/моль\]

Вычислите данное выражение и найдите искомую массовую долю монооксида азота (II) в исходной газовой смеси.