12. Определите массу (г) сосуда, если этот сосуд (н.у.), наполненный кислородом весит 24,8 г, а наполненный аммиаком 18,8 г? A) 15 B) 5,6 C) 6 D) 12

Ответ: 12

Разбираемся:

Шаг 1: Запишем уравнения для массы сосуда с кислородом и аммиаком:

\[m_{O_2} = m_{сосуда} + m_{O_2 газа} = 24.8\]

\[m_{NH_3} = m_{сосуда} + m_{NH_3 газа} = 18.8\]

Шаг 2: Выразим массу газа через объем и молярную массу:

\[m_{O_2 газа} = \frac{V}{V_m} \cdot M_{O_2}\]

\[m_{NH_3 газа} = \frac{V}{V_m} \cdot M_{NH_3}\]

где \(V\) - объем сосуда, \(V_m = 22.4\) л/моль - молярный объем газа, \(M_{O_2} = 32\) г/моль и \(M_{NH_3} = 17\) г/моль - молярные массы кислорода и аммиака соответственно.

Шаг 3: Подставим выражения для массы газа в уравнения для массы сосуда с газом:

\[m_{O_2} = m_{сосуда} + \frac{V}{22.4} \cdot 32 = 24.8\]

\[m_{NH_3} = m_{сосуда} + \frac{V}{22.4} \cdot 17 = 18.8\]

Шаг 4: Вычтем из первого уравнения второе, чтобы исключить массу сосуда:

\[\frac{V}{22.4} \cdot (32 - 17) = 24.8 - 18.8\]

\[\frac{V}{22.4} \cdot 15 = 6\]

Шаг 5: Найдем объем сосуда:

\[V = \frac{6 \cdot 22.4}{15} = 8.96\ \text{л}\]

Шаг 6: Подставим найденный объем в любое из уравнений, например, в первое:

\[m_{сосуда} + \frac{8.96}{22.4} \cdot 32 = 24.8\]

\[m_{сосуда} + 0.4 \cdot 32 = 24.8\]

\[m_{сосуда} + 12.8 = 24.8\]

Шаг 7: Найдем массу сосуда:

\[m_{сосуда} = 24.8 - 12.8 = 12\ \text{г}\]

Ответ: 12