68. Плотность оксида азота равна 2,87 г/л при давлении 1,5 атм. и температуре 20°С. Найдите эквивалентную массу азота в этом оксиде. A) 14 B) 7 C) 3,5 D) 4,7

Решение:

Используем уравнение состояния идеального газа для нахождения молярной массы: \( M = \rho \frac{RT}{P} \).

Универсальная газовая постоянная \( R = 0.0821 \) л·атм/(моль·К).

Температура \( T = 20°C = 20 + 273 = 293 \) К.

Давление \( P = 1.5 \) атм.

Плотность \( \rho = 2.87 \) г/л.

Рассчитаем молярную массу оксида азота:

\[ M = 2.87 \, \text{г/л} \cdot \frac{0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{К}) \cdot 293 \, \text{К}}{1.5 \, \text{атм}} \]

\[ M \approx 2.87 \cdot \frac{24.0653}{1.5} \, \text{г/моль} \]

\[ M \approx 2.87 \cdot 16.0435 \, \text{г/моль} \]

\[ M \approx 46.04 \, \text{г/моль} \]

Теперь определим формулу оксида азота. Молярная масса 46.04 г/моль соответствует \( NO_2 \) (14.01 + 2 * 16.00 = 46.01 г/моль).

Таким образом, оксид имеет формулу \( NO_2 \).

В данном оксиде азот имеет валентность 4 (кислород — 2).

Эквивалентная масса элемента равна его атомной массе, делённой на его валентность. В данном случае, мы ищем эквивалентную массу азота в \( NO_2 \).

Атомная масса азота \( Ar(N) = 14.01 \) г/моль.

Валентность азота в \( NO_2 \) равна 4.

Эквивалентная масса азота \( E(N) = \frac{Ar(N)}{\text{валентность}} = \frac{14.01}{4} \) г/моль.

\[ E(N) \approx 3.5025 \, \text{г/моль} \]

Ближайший вариант ответа — 3,5.

Ответ: C) 3,5