3. Объем (н.у.) воздуха, который необходим для полного сгорания смеси пропина C₃H₄ и пропана C₃H₈ объемом 150 л (н.у.), если массовая доля пропина составляет 30%, равен ________ л.

Question

Вопрос:

Фото задания

3. Объем (н.у.) воздуха, который необходим для полного сгорания смеси пропина C₃H₄ и пропана C₃H₈ объемом 150 л (н.у.), если массовая доля пропина составляет 30%, равен ________ л.

Accepted Answer

Уравнения горения:

\(\mathrm{C_3H_4 + 4O_2 \rightarrow 3CO_2 + 2H_2O}\);

\(\mathrm{C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O}\).

Молярные массы пропина и пропана: 40 г/моль и 44 г/моль. Возьмём массу смеси за \(m\). Тогда количества веществ компонентов равны \(0.3m/40\) и \(0.7m/44\). При одинаковых условиях объёмы газов пропорциональны количествам вещества.

Отношение требуемого количества кислорода к общему количеству смеси:

\[\frac{4\cdot(0.3/40)+5\cdot(0.7/44)}{0.3/40+0.7/44}=\frac{482}{103}.\]

Следовательно, объём кислорода для сгорания 150 л смеси: \(150\cdot\frac{482}{103}\approx702\) л.

Поскольку кислород составляет 20% объёма воздуха, объём воздуха равен \(702:0.20\approx3510\) л.

Ответ: примерно 3510 л воздуха.