13. Сколько (г) весит сосуд наполненный оксидом азота(II), если этот же сосуд, наполненный оксидом серы(IV), весит 47 г, а наполненный кислородом 31 г? Опыт проводили в н.у. A) 24 B) 26,9C) 30D) 33,5

Ответ: 30

Разбираемся:

Шаг 1: Запишем уравнения для массы сосуда с оксидом серы(IV) и кислородом:

\[m_{SO_2} = m_{сосуда} + m_{SO_2 газа} = 47\]

\[m_{O_2} = m_{сосуда} + m_{O_2 газа} = 31\]

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

\[m_{SO_2 газа} = \frac{V}{V_m} \cdot M_{SO_2}\]

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

где \(V\) - объем сосуда, \(V_m = 22.4\) л/моль - молярный объем газа, \(M_{SO_2} = 64\) г/моль и \(M_{O_2} = 32\) г/моль - молярные массы оксида серы(IV) и кислорода соответственно.

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

\[m_{SO_2} = m_{сосуда} + \frac{V}{22.4} \cdot 64 = 47\]

\[m_{O_2} = m_{сосуда} + \frac{V}{22.4} \cdot 32 = 31\]

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

\[\frac{V}{22.4} \cdot (64 - 32) = 47 - 31\]

\[\frac{V}{22.4} \cdot 32 = 16\]

Шаг 5: Найдем объем сосуда:

\[V = \frac{16 \cdot 22.4}{32} = 11.2\ \text{л}\]

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

\[m_{сосуда} + \frac{11.2}{22.4} \cdot 32 = 31\]

\[m_{сосуда} + 0.5 \cdot 32 = 31\]

\[m_{сосуда} + 16 = 31\]

Шаг 7: Найдем массу сосуда:

\[m_{сосуда} = 31 - 16 = 15\ \text{г}\]

Шаг 8: Запишем уравнение для массы сосуда с оксидом азота(II):

\[m_{NO} = m_{сосуда} + m_{NO газа}\]

Шаг 9: Выразим массу оксида азота(II) через объем и молярную массу:

\[m_{NO газа} = \frac{V}{V_m} \cdot M_{NO}\]

где \(M_{NO} = 30\) г/моль - молярная масса оксида азота(II).

Шаг 10: Подставим известные значения:

\[m_{NO} = 15 + \frac{11.2}{22.4} \cdot 30\]

\[m_{NO} = 15 + 0.5 \cdot 30\]

\[m_{NO} = 15 + 15 = 30\ \text{г}\]

Ответ: 30