Решение задачи по химии: PH3-H3PO4-HPO3 и горение кокса

Ниже представлено решение задачи, оформленное для записи в школьную тетрадь. Задача: Какой объем (л) воздуха (н. у.) потребуется для сжигания 1 т кокса, содержащего 5 % примесей? Дано: \( m_{кокса} = 1 \text{ т} = 1000 \text{ кг} = 10^{6} \text{ г} \) \( \omega_{примесей} = 5 \% \) \( \phi(O_{2} \text{ в воздухе}) = 21 \% \) (стандартное значение) Найти: \( V_{воздуха} - ? \) Решение: 1) Найдем массовую долю чистого углерода (\( C \)) в коксе: \[ \omega(C) = 100 \% - 5 \% = 95 \% \text{ или } 0,95 \] 2) Вычислим массу чистого углерода: \[ m(C) = m_{кокса} \cdot \omega(C) = 1000 \text{ кг} \cdot 0,95 = 950 \text{ кг} = 950000 \text{ г} \] 3) Составим уравнение реакции горения углерода: \[ C + O_{2} \rightarrow CO_{2} \] 4) Найдем количество вещества углерода: \[ M(C) = 12 \text{ г/моль} \] \[ n(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{950000 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} \approx 79166,67 \text{ моль} \] 5) По уравнению реакции \( n(O_{2}) = n(C) \). Следовательно: \[ n(O_{2}) = 79166,67 \text{ моль} \] 6) Вычислим объем необходимого кислорода (н. у.): \[ V_{m} = 22,4 \text{ л/моль} \] \[ V(O_{2}) = n(O_{2}) \cdot V_{m} = 79166,67 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 1773333,4 \text{ л} \] 7) Рассчитаем объем воздуха, учитывая, что кислорода в нем 21 %: \[ V_{воздуха} = \frac{V(O_{2})}{\phi(O_{2})} = \frac{1773333,4 \text{ л}}{0,21} \approx 8444444,8 \text{ л} \] Переведем для удобства в кубические метры: \[ 8444444,8 \text{ л} \approx 8444,4 \text{ м}^{3} \] Ответ: \( 8444444,8 \text{ л} \) (или \( 8444,4 \text{ м}^{3} \)).