основные типы расчетных задач, самостоятельная работа

Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО Тюменский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра Общей и специальной химии
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
для самостоятельной работы и контролю знаний по теме:
«ОСНОВНЫЕ ТИПЫ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ
ПО ХИМИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»
по курсу «ХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ »
для студентов специальностей ООС-3, БТП-3 курс
Тюмень 2006
Основные типы расчетных задач по химии окружающей среды, доцент, к.х.н.
Топалова
О.В.,
ассистент
Кычкова
Н.В.,
методические
указания
для
самостоятельной работы и контролю знаний для студентов специальности ООС,
БТП
дневное отделение, 3 курс, 6 семестр, по курсу «Химия окружающей
среды», Тюмень: ТюмГАСА, стр. 30
Рецензент ____к.х.н. Полещук И.Н._______________________
(степень, звание, фамилия, имя, отчество)
Учебно-методический материал утвержден на заседании кафедры: протокол
№__46__
от 2006г
Учебно-методический материал утвержден УМС академии:
протокол №
2006 г
Тираж 50 экземпляров
30
ВВЕДЕНИЕ
Предлагаемое методическое указание предназначено для самостоятельной
работы студентов и контролю знаний по теме «Основные типы расчетных
задач по химии окружающей среды». В помощь студентам приведены примеры
решения основных типов задач.
30
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Основные газовые законы
Согласно закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре давление,
производимое данной массой газа, обратно пропорционально объему газа:
P2 V1
или P  V  const .

Р1 V2
По закону Гей-Люссака при постоянном давлении объем газа изменяется
прямо пропорционально абсолютной температуре:
V1 V2
V
или  const .

T
T1 T2
Зависимость между объемом газа, давлением и температурой можно
выразить общим уравнением Клапейрона, объединяющим законы БойляМариотта и Гей-Люссака:
P V P 0 V 0

,
T
T0
где Р,V – давление и объем газа при данной температуре T ; Р 0 ,V 0 – давление и
объем газа при (н.у.); Т 0  273К – температура (н.у.).
Закон Авогадро: в равных объемах различных газов при одинаковых
условиях содержится одинаковое число молекул. Иными словами, одно и тоже
число молекул любого газа содержит одинаковое число молекул. Следовательно,
при одинаковых условиях 1 моль любого газа занимает один и тот же объем. Этот
объем называется мольным объемом газа и при нормальных условиях (273 К,
1,01 МПа) равен 22,4 л.
Парциальным давлением газа Pi в смеси называется давление, которое
производил бы этот газ, занимая при тех же физических условиях объем всей
газовой смеси:
Pi  P  xi ,
где P - давление всей смеси газов; xi - объемная доля i -го газа в смеси.
30
Объемные доли отдельных компонентов xi , которые в газовых смесях равны
мольным долям  i :
ni
,
nобщ.
i 
где ni - число молей отдельного компонента; nобщ. - общее число молей всех
компонентов в смеси. Следовательно:
хi 
ni
nобщ.
Согласно закону парциальных давлений, общее давление смеси газов, не
вступающих друг с другом в химическое взаимодействие, равно сумме
парциальных давлений газов, составляющих смесь:
P   Pi .
i
Способы выражения концентрации растворов
Концентрацией называется отношение количества (моль) или массы (г)
вещества, содержащегося в растворе, к объему или массе раствора либо
растворителя.
Наиболее
распространены
следующие
способы
выражения
концентрации растворов.
Молярная концентрация См (молярность) – отношение количества
вещества, содержащегося в растворе, к объему раствора [моль/м3, моль/л, М].
Рассчитывается по формуле:
См 

V

m
,
M V
где  - количество моль растворенного вещества; V - объем раствора в л; m масса растворенного вещества в г; M - молярная масса растворенного вещества в
г/моль.
Например, рассчитаем молярность раствора, содержащего 49 г серной
кислоты в 1 л:
С м ( H 2 SO4 ) 
49г
 0,5 моль / л или 0,5М .
(1  2  32  16  4) г / моль  1л
30
Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация,
нормальность) Сн – это отношение количества вещества эквивалента,
содержащегося в растворе, к объему этого раствора [моль∙экв/м3, моль∙экв/л, н].
Вычисляется по формуле:
Сн 
 экв
V

mn
M V
где  экв - количество моль-эквивалентов растворенного вещества (моль∙экв); V объем раствора в л; m - масса растворенного вещества в г; n - эквивалент
растворенного вещества; M - молярная масса растворенного вещества в г/моль.
Эквивалентом называется реальная или условная частица вещества,
которая может замещать, присоединять, высвобождать или быть каким-либо
другим способом эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основных или
ионообменных
реакциях
или
одному
электрону
в
окислительно-
восстановительных реакциях.
Например, серная кислота H2SO4 содержит два иона водорода Н+ поэтому
её эквивалент равен 2, эквивалент оксида алюминия Al2O3 равен 6 поскольку
шесть ионов водорода Н+ могут заместить два иона алюминия Al3+ в
ионообменных реакциях, а эквивалент кислорода O2 равен 4.
Эквивалентной массой Э
называется масса 1 эквивалента вещества
[г/моль∙экв].
Для вычисления эквивалентных масс сложных веществ можно вывести
следующие формулы:
Эоксида 
М оксида
,
Число атомов элемента  Валентность элемента
Экислоты 
Эоснования 
Эсоли 
М кислоты
,
Основность кислоты
М кислоты
,
Кислотность основания
М соли
.
Число атомов металла  Валентность металла
30
Для расчета эквивалентных масс веществ участвующих в окислительновосстановительной реакции используют формулу:
Э
М
ne 
,
где ne  - число электронов участвующих в окислительном или восстановительном
процессе.
Эквивалентным объемом Vmэ называется объем, занимаемый при данных
условиях 1 эквивалентом вещества [л/моль∙экв]. Значение эквивалентного объема
вещества, находящегося в газообразном состоянии, можно найти по формуле:
Vmэ 
Vm 22,4 л / моль
,

n
n
где Vm - молярный объем газа при (н.у.) в л/ моль; n - эквивалент газа.
Например, рассчитаем молярный объем кислорода:
Vmэ (О2 ) 
22,4 л / моль
 5,6 л / моль  экв .
4
Зная молярную концентрацию раствора, легко вычислить его нормальную
концентрацию и наоборот (см. табл. 1). Например, См(H2SO4) = 1 моль/л, т.е.
раствор одномолярный (1М). В одном моле заключено 2 моль эквивалентов
H2SO4, так как эквивалент равен 2. Следовательно, при См(H2SO4) = 1 моль/л
концентрация вещества эквивалента Сн(H2SO4) = 2 моль∙экв/л (2н).
Моляльная концентрация (моляльность) СMr – отношение количества
вещества, содержащегося в растворе, к массе растворителя [моль/кг, м].
CMr 

m

m  1000
,
M g
где  - количество моль растворенного вещества;
m – масса растворенного
вещества в г; М – молекулярная масса растворенного вещества в г/моль; g – масса
растворителя в г.
Массовая доля w – отношение массы одного компонента в растворе к массе
всего раствора. Массовая доля выражается в процентах (%) или долях от единицы
и показывает, сколько граммов данного компонента содержится в 100 г раствора,
вычисляется по формуле:
30
 (в  ва) 
m(в  ва )
 100% ,
m( р  ра)
где m(в  ва) – масса растворенного вещества в г; m( р  ра) - масса раствора в г.
Законы Рауля
Второй закон Рауля: повышение температуры кипения раствора по
сравнению с чистым растворителем прямо пропорционально моляльной
концентрации:
Tкип  К кип 
m  1000
 К кип  C Mr
Mg
Ткип = Т – То
где Т – температура кипения раствора; То – температура кипения растворителя;
Ккип – эбуллиоскопическая константа; m – масса растворенного вещества; М –
молекулярная масса растворенного вещества; g – масса растворителя.
Если моляльная концентрация равна единице (1 моль на 1 кг растворителя),
то повышение температуры Ткип равно эбуллиоскопической константе Ккип,
которую называют также молекулярное повышение температуры кипения.
Третий закон Рауля: понижение температуры затвердевания раствора по
сравнению с чистым растворителем прямо пропорционально моляльной
концентрации:
Tкрист  К крист 
m  1000
 К крист  C Mr
Mg
Ткрист = Т – То
где Т – температура кристаллизации раствора; То – температура кристаллизации
растворителя; Ккрист – криоскопическая константа; m – масса растворенного
вещества; М – молекулярная масса растворенного вещества (молекулярное
понижение температуры кристаллизации); g – масса растворителя.
30
Окисляемость природных и сточных вод
Ввиду большого разнообразия органических соединений, которые могут
содержаться в воде, индивидуальное определение каждого из них может
оказаться очень сложным и во многих случаях это нецелесообразно. Наиболее
распространенной характеристикой суммарного содержания органических
веществ в воде является так называемая окисляемость.
Окисляемость
-
это
количество
кислорода
в
миллиграммах,
расходуемое на окисление всех органических веществ, содержащихся в литре
воды.
В зависимости от применяемого окислителя различают перманганатную
окисляемость
(окислитель
KMnO4)
и
бихроматную
окисляемость
(окислитель K2Cr2O7). В случае перманганатной окисляемости, KMnO4
окисляет
органические
вещества,
находящиеся
в
воде,
а
количество
оставшегося в избытке перманганата калия определяют с помощью щавелевой
кислоты, взаимодействие с которой протекает согласно реакции:
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O
Окисляемость в мг О2/л вычисляют по формуле:
Х
V1  V2   Cн( KMnO4 )  V3  Cн( Н 2С2О4 ) 8 1000 ,
V4
где V1 – объем раствора KMnO4, прибавленный до кипячения, мл; V2 – объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование, мл; V3 – объем добавленного
раствора Н2С2О4, мл; V4 – объем пробы воды, взятый на анализ, мл; Сн(KMnO4)
– нормальность раствора перманганата калия, моль-экв/л; Cн(Н2С2О4) –
нормальность раствора щавелевой кислоты, моль-экв/л; 8 – эквивалент
кислорода, г.
30
Жёсткость воды
Жёсткость природных вод определяется содержанием в них ионов Ca2+,
Mg2+, которые придают им специфические свойства.
Жёсткость выражают в миллиграмм-эквивалентах на литр и рассчитывают
по формуле:
Ж
m
,
V Э
где Ж - жёсткость воды в мг-экв /л; m - масса вещества определяющего
жесткость или необходимого для её устранения в г; V - объем воды в л; Э эквивалентная масса вещества определяющего жесткость или необходимого для
её устранения в г/моль∙экв.
Жёсткость воды, содержащей 1 мг-экв Са2+ или Мg2+ на 1 л воды
соответствует содержанию в 1л воды 20,04 мг кальция или 12,16 мг магния.
30
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Задача № 1. Для определения перманганатной окисляемости воды
приготовили растворы: 0,632 г KMnO4 в 500 мл воды и 0,632 г Н2С2О4∙2Н2О в 500
мл воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый на
окисление – 25 мл, объем добавленного раствора Н2С2О4 – 20 мл, объем раствора
KMnO4, израсходованный на титрование – 15,2 мл, объем пробы воды взятой на
окисление – 75 мл.
Решение:
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2 + 8H2O
Рассчитаем молярную концентрация эквивалента (нормальная концентрация) Сн
растворов KMnO4 и Н2С2О4:
Сн 
 экв
V

mn
,
M V
где  - количество моль растворенного вещества; V - объем раствора в л; m масса растворенного вещества в г; M - молярная масса растворенного вещества в
г/моль.
0,632г  5
 0,01моль  экв / л
(39  55  16  4) г / моль  1л
0,632г  2
С н ( H 2 C 2 O4 ) 
 0,01моль  экв / л
(1  2  12  2  16  4  2  (1  2  16) г / моль  0,5 л
С н ( KMnO4 ) 
Окисляемость в мг О2/л вычисляют по формуле:
Х
V1  V2  Cн( KMnO4  V3  Cн( Н 2 С 2 О4 ) 8 1000
V4
где V1 – объем раствора KMnO4, прибавленный до кипячения, мл; V2 – объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование, мл; V3 – объем добавленного
раствора Н2С2О4, мл; V4 – объем пробы воды, взятый на анализ, мл; Сн(KMnO4) –
нормальность раствора перманганата калия, моль-экв/л; Cн(Н2С2О4) –
нормальность раствора щавелевой кислоты, моль-экв/л; 8 – эквивалент кислорода,
г.
Х 
25  15,2  0,01  20  0,01 8  1000  21.5 мгО
75
Ответ: Х  21.5мгО2 / л .
30
2
/ л.
Задача № 2. Как приготовить 4н раствор серной кислоты, имея
концентрированную H2SO4 (  = 80 %;  = 1720 кг/м3) и мерную колбу на 100
мл.
Решение:
Рассчитаем массу H2SO4 в 4н растворе объемом 100мл (0,1 л):
m
CH  M  V
,
n
где m - масса растворенного вещества в г; СН - молярная концентрация
эквивалента (нормальная концентрация, нормальность) в моль∙экв/л (н); V - объем
раствора в л; M - молярная масса растворенного вещества в г/моль; n эквивалент растворенного вещества.
m( H 2 SO4 ) 
4 моль  экв / л  (1  2  32  16  4) г / моль  0,1л
 19,6г .
2
Найдем массу 80 % раствора H2SO4:
m( р  ра ) 
m(в  ва)  100%
,
 (в  ва)
где m( р  ра) - масса раствора в г; m(в  ва) – масса растворенного вещества в г;
 (в  ва) - массовая доля растворенного вещества в %.
m( H 2 SO4 р  ра ) 
19,6  100%
 24,5г
80%
Вычислим объем раствора H2SO4 необходимого для приготовления раствора если
 = 1720 кг/м3 (1,72 г/мл):
V ( р  ра ) 
m( р  ра )
,
 ( р  ра )
где V ( р  ра ) - объем раствора в л; m( р  ра) - масса раствора в г;  ( р  ра ) плотность раствора в г/мл.
24,5г
 14,2 мл .
1,72г / мл
Ответ: V (H2SO4 р  ра)  14,2 мл .
V ( H 2 SO4 р  ра) 
30
Задача № 3. Определить плотность газовой смеси 1 кг которой содержит 0,21 кг
N2, 0,44 кг СО2, 0,17 кг СО и 0,18 кг Н2О при 2500С и разрежении 220 мм рт. ст.
Решение:
Найдем объемные доли отдельных компонентов в газовой смеси:
ni
,
nобщ.
хi 
где ni - число молей отдельного компонента; nобщ. - общее число молей всех
компонентов в смеси. Тогда:
ni 
mi
,
M i.
где mi - масса компонента, г; M i - молекулярная масса компонента, г/моль.
210г
170г
 7,5 моль
nСО 
 6,07 моль
28г / моль
28г / моль
440г
180г

 10 моль
nН 2 О 
 10 моль
44г / моль
18г / моль
nобщ.  7,5 моль  10 моль  6,07 моль  10 моль  33,57 моль
nN 2 
nСО 2
7,5 моль
 0,224
33,57 моль
10 моль

 0,298
33,57 моль
6,07 моль
 0,18
33,57 моль
10 моль

 0,298 .
33,57 моль
хN 2 
хСО 
хСО2
хН 2 О
Рассчитаем плотности компонентов при (н.у.)  i :
i 
Мi
Mi
,

Vm 22,4 л / моль
где М i - молярная масса компонента; Vm  22,4 л / моль - мольный объем газа.
28г / моль
 1,25г / л
22,4 л / моль
44г / моль

 1,97 г / л
22,4 л / моль
28г / моль
 1,25г / л
22,4 л / моль
18г / моль

 0.804г / л .
22,4 л / моль
N 
СО 
 СО
СО
2
2
2
Определим плотность газовой смеси при (н.у.)  0 :
 0    i  хi .
  1,25г / л  0,224  1,25г / л  0,180  1,97 г / л  0,298  0,804г / л  0,298  1,33г / л или 1,33кг / м 3 .
Находим плотность газовой смеси при заданных условиях  :
  0 
Р Т 0
,
Т  Р0
где Р - абсолютное давление в газовой смеси.
Р  Р 0  Рразреж.
Примечание: если давление газовой смеси задано как избыточное, то Р  Р 0  Ризб.
Р  760 мм рт.ст.  220 мм рт.ст.  540 мм рт.ст.
540 мм рт.ст.  273К
 0,492кг / м3
523К  760 мм рт.ст.
Ответ:   0,492кг / м 3 .
  1,33кг / м3 
30
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
ВАРИАНТ 1
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,034 г. KMnO4 в 100 мл воды и 0,184 г. H2C2O4∙2H2O в 250 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
для окисления – 25 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 20 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 6,8 мл. Объем пробы
воды 40 мл.
2.
Как приготовить 4н раствор серной кислоты, имея концентрированную
H2SO4 (  = 98 %;  = 1840 кг/м3) и мерную колбу на 100 мл.
3.
Определить плотность водяного газа при 0,25 МПа и 4270С, если его состав
50 % H2; 38 % CO; 6 % N2; 6 % CO2 (по объему).
4.
Какую навеску K2Cr2O7 следует взять, чтобы на её титрование пошло 15 мл
0,2н раствора Na2S2O3. Поясните ход титрования, приведите уравнение
реакций.
5.
По данным статистики ежегодно в мире в
атмосферу
выбрасывается
1,65∙109 м3 SO2 . Какую массу безводной серной кислоты можно получить
при утилизации этого газа.
6.
Для предотвращения разрушения двигателей, работающих при низких
температурах, в воду добавляют этиленгликоль. В каком объемном
соотношении необходимо смешать этиленгликоль (его плотность равна 1116
кг/м3) и воду, чтобы температура замерзания полученного антифриза была
равна – 200С? (криоскопическая константа воды К=1,86; брутто – формула
этиленгликоля C2H6O2).
30
ВАРИАНТ 2
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,474 г. KMnO4 в 1500 мл воды и 0,1600 г H2C2O4∙2H2O в 250 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
для окисления – 30 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 20 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 3,8 мл. Объем пробы
воды 50 мл.
2.
Как приготовить 0,1н раствор CuSO4, имея 10% раствор
этой соли с
плотность  = 1100 кг/м3 и мерную колбу на 500 мл.
3.
Определить плотность смеси газов, поступающих на очистку при 725 мм рт.
столба и 100С. Состав смеси: 25% CO; 15% CO2; 5% H2O и 55 % N2 (по
объему).
4.
Какое минимальное количество 20 %-ного раствора KJ и 4н раствора H2SO4
следует взять для реакции с 25 мл 0,25н раствора K2Cr2O7. Плотность
раствора KJ  =1140 кг/м3. Приведите уравнения реакций, которые при этом
происходят.
5.
Запасы угля в одном из месторождений Кузбасса оцениваются в 6937 млн. т.
Какой объем SO2 при (н.у.) будет загрязнять атмосферу при полном
сгорании этого угля, если массовая доля серы в угле составляет 0,8 %, а
степень улавливания SO2 равна 15 %? Чему равна масса SO2 поступившего в
атмосферу?
6.
Зола морских водорослей содержит в среднем 0,3 % йода. Сколько тонн
золы перерабатывается при получении 10 кг йода, если степень извлечения
составляет 88 %.
30
ВАРИАНТ 3
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,210 г. KMnO4 в 500 мл воды и 0,415 г. H2C2O4∙2H2O в 500 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
для окисления – 25 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 25 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 8,8 мл. Объем пробы
воды 100 мл.
2.
В цех водоподготовки поступает вода, содержащая 180 мг/л Ca2+; 335,66
мг/л HCO3-; 36,48 мг/л Mg2+. Рассчитать карбонатную, некарбонатную и
общую жесткость воды и массу кальцинированной соды, необходимую для
умягчения 1 м3 воды.
3.
Определить плотность газа следующего состава: 52 % CH4; 27 % C2H6; 5 %
C3H8; 10 % N2 и 6 % H2O (по объему) при 370С и 0,2 МПа.
4.
Для изучения адсорбции ионов поливалентных металлов в почве навеску
почвы 20 г залили 100 мл 0,1н раствора ZnSO4 и оставили до установления
равновесия. Почву отфильтровали. На титрование 20 мл фильтрата
затратили 32 мл 0,05н раствора трилона Б. Рассчитайте адсорбцию ионов
Zn2+ в почве в мг на 100г почвы.
5.
Сернистый газ можно улавливать раствором гашеной извести. Какая масса
гидросульфита кальция образуется при очистке 8000 м3 газа с содержанием
0,15 % SO2 , если степень очистки этим методом равна 85 %.
6.
Концентрация ионов Br– в морской воде равна 8,3∙10-4 моль/л. Сколько
литров воды нужно переработать, чтобы получить 100 кг брома.
30
ВАРИАНТ 4
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,28 г. KMnO4 в 500 мл воды и 0,500 г H2C2O4∙2H2O в 500 мл воды.
Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый на
окисление, составляет 50 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 30 мл,
объем раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 9,3 мл и объем
анализируемой пробы воды 100 мл.
2.
Какую навеску тиосульфата натрия Na2S2O3∙5H2O следует взять для
приготовления 500 мл 0,2н раствора. Какой объем этого раствора пойдет на
титрование 25 мл 0,25н раствора K2Cr2O7?
3.
Определить плотность газа следующего состава (по массе): 5,4 % H2; 4,4 %
CO; 21,8 % N2 и 68,4 % CО2 при 2200 С и Ризб. 450 мм рт. столба.
4.
Сколько известняка, содержащего 5 % примесей, потребляется для удаления
SO2 из продуктов сгорания 1т нефти, если содержание серы в нефти
составляет 0,7 % и если эффективность этого метода равна 30 %?
Поглощение SO2 происходит в соответствии с уравнением:
CaCО3 + SO2 = CaSO3 + CO2
5.
Сточные воды содержат 75 г/л муравьиной кислоты. Чему равен рН этих
сточных вод, если константа диссоциации муравьиной кислоты
КА=1,17∙10-4. Как изменится рН при разбавлении сточных вод в 100 раз?
6.
На производство 1 л бензина требуется 25 л воды, сколько воды нужно
израсходовать, чтобы обеспечить месячное потребление бензина в городе с
10 тыс. автомобилей, если среднесуточный пробег каждого автомобиля 80
км, и расход бензина составляет 8 л на 100 км пробега.
30
ВАРИАНТ 5
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,0632 г KMnO4 в 150 мл воды и 0,3155 г . H2C2O4∙2H2O в 200 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
для окисления, равен 25 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 10 мл,
объем раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 6,8 мл, объем
пробы воды, взятый на окисление - 50 мл.
2.
Поясните, как можно приготовить 2н раствор H2SO4, имея H2SO4(конц.)
(  =1840 кг/м3,  =98 %) и мерную колбу на 100 мл.
3.
Определить плотность азотоводородной смеси при 250С и 745 мм рт. столба,
если мольное соотношение компонентов H2 : N2 = 3 : 1.
4.
Какое минимальное количество 20 % раствора KJ (  =1,14 г/см3) и 2н серной
кислоты следует взять для реакции с 30 мл 0,1н раствора K2Cr2O7?
Приведите уравнение реакции.
5.
В замкнутых помещениях с людьми для регенерации воздуха используют
оксилит (прессованная в виде таблеток
смесь пероксида Na2O2 и
надпероксида KO2, взятых в соответствии 1 : 2). Данная смесь удобна тем,
что углекислый газ заменяется равным объемом кислорода:
Na2O2 + 2KO2 + 2СO2 = Na2CO3 + K2CO3 + 2O2
Какую массу оксилита следует использовать для восстановления воздуха в
помещении объемом 90 м3 после того, как содержание кислорода снизилось
до 18 % (по объему)? Условия принять стандартными.
6.
Автомобиль расходует 50 л бензина на 850 км пути. Рассчитайте объем
воздуха, необходимый для сгорания бензина, если углерода в бензине 85 %,
а водорода 15 % (по массе). Плотность бензина 800 кг/м3.
30
ВАРИАНТ 6
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,0412 г KMnO4 в 100 мл воды и 0,3200 г H2C2O4∙2H2O в 500 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
на окисление, - 25 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 20 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 10,2 мл, объем пробы
воды, взятый на окисление 50 мл.
2.
Поясните,
как
можно
приготовить
2,5н
раствор
HCl,
имея
концентрированную HCl (  = 1180кг/м3,  = 36,5 %) и мерную колбу на
500 мл.
3.
Определить плотность азотно-кислородной смеси при 1500С и Ризб. = 0,15
МПа, если массовый состав смеси 55% N2 и 45 % О2.
4.
Мировое производство цинка составляет 6∙105 т/год. Третья часть его
получается из цинковой обманки ZnS пирометаллургическим методом.
Какой массой серной кислоты была бы загрязнена окружающая среда, если
бы не производилось улавливание SO2?
5.
Состав газовой смеси, которой заполняют бытовые лампы накаливания,
можно охарактеризовать парциальными давлениями компонентов:
Р(N2) = 0,027МПа,
Р(Ar) = 0,063 МПа. Рассчитать объемные доли газов в
смеси.
6.
Сточные воды содержат 85 г/л серной кислоты. Какое количество негашеной
извести необходимо для нейтрализации 1 м3 таких сточных вод, если
содержание основного вещества в используемой извести составляет 92 %?
30
ВАРИАНТ 7
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,0881 г KMnO4 в200 мл воды и 0,143 г H2C2O4∙2H2O в 200 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
на окисление - 50 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 40 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 4,3 мл, объем пробы
воды, взятый на окисление - 100 мл.
2.
При пропускании через катионит в Н+ - форме (ионообменная смола) 100 м3
воды, содержащей гидрокарбонат кальция, масса катионита увеличилась на
5,7 кг. Определить жесткость воды.
3.
Определить плотность газовой смесь , 1 кг которой содержит 0,5 кг СО2; 0,25
кг СО и 0,25 кг О2 при - 100С и разрежении 150 мм рт. ст.
4.
Какую навеску тиосульфата натрия Na2S2O3∙5H2O
следует взять
для
приготовления 2 л 0,05н раствора? Какой объем 0,02н раствора K2Cr2O7
можно оттитровать 20 мл раствора тиосульфата заданной концентрации?
Поясните ход титрования и проведите уравнения реакций.
5.
Сернистый
газ,
содержащийся
в
выхлопных
газах
промышленных
предприятий, можно использовать для получения серы. Какой объем
сероводорода необходим для улавливания SO2, образующегося при
сжигании 1 т угля с содержанием серы 0,7 %? Какая масса серы при этом
получится?
6.
Чему
равна
теоретическая
температура
замерзания
антифриза,
образованного смешиванием равных объемов воды и этиленгликоля С2Н6О2,
плотность которого равна 1116 кг/м3 (криоскопическая константа воды К =
1,86).
30
ВАРИАНТ 8
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,316 г KMnO4 в 500 мл воды и 0,316 г H2C2O4∙2H2O в 250 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
на окисление - 25 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 20 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 7,6 мл, объем пробы
воды, взятый на окисление - 75 мл.
2.
Поясните,
как
можно
приготовить
4н
серную
кислоту,
имея
концентрированную серную кислоту (  = 1720 кг/м3;  = 80 %) и мерную
колбу на 200 мл.
3.
Определить плотность газовой смеси следующего объемного состава: C3H8 –
80 %; C4H10 – 12 %; N2 – 8 % при давлении Ризб. = 0,3 МПа и температуре
230С.
4.
К 30 мл 0,25н раствора K2Cr2O7 прибавили 6 мл 25 %-ного раствора KJ
(  = 1,14 г/см3) и 10 мл 3н H2SO4. Проверьте, достаточно ли этих количеств
KJ и H2SO4 и если да, то какое количество 0,2н раствора Na2S2O3 пойдет на
титрование выделившегося йода? Приведите уравнения реакций.
5.
Полтора миллиона тонны меди в год получают из медного колчедана CuS.
Какую массу 75 %-ной серной кислоты можно получить путем улавливания
95 % образующегося сернистого газа?
6.
Природный газ одного из месторождений содержит 5,5 % H2S и 4,5% CO2
(по объему). Какое количество серы и гидрокарбоната натрия можно
получать ежегодно путем извлечения H2S и CO2, если дебит месторождения
15 млн. м3 природного газа в год.
30
ВАРИАНТ 9
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,0216 г KMnO4 в 100 мл воды и 0,085 г H2C2O4∙2H2O в 200 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
на окисление - 25 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 20 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 12,8 мл, объем пробы
воды, взятый на окисление - 20 мл.
2.
В мерную колбу на 500 мл внесли 10 мл концентрированной серной кислоты
H2SO4 (  =1500 кг/м3;  = 60 %) и разбавили водой до метки. Чему равны
мольная и эквивалентная концентрации полученного раствора?
3.
Определить плотность дымовых газов следующего состава: CO2 – 12,7 %;
О2 – 4,9 %; N2 –77,5 %; Н2О – 4,9 %
(по объему) при температуре 2500С и
давлении 778 мм рт. столба.
4.
Какую навеску К2Cr2O7 следует взять, чтобы
выделить йод из 5 мл 10 %-
ного раствора KJ (  =1110 кг/м3)? Какое количество 2н раствора H2SO4
следует при этом добавить? Какой объем 0,1н раствора Na2S2O3 пойдет на
титрование выделившегося йода? Приведите уравнения реакций.
5.
Для улавливания NO2 из промышленных газов используют растворы
гидроксидов калия или натрия. Определите массу образующихся солей при
очистке 3000 м3 газов, содержащих 0,02 % NO2, если эффект улавливания
составляет 95 %.
6.
В среднем по величине в городе имеется 25 тыс. автомобилей. Рассчитайте
объем воздуха, который потребляют эти автомобили в сутки, если средний
суточный пробег каждого автомобиля 200 км, расход бензина 10 л на 100 км
пути. В бензине принять массовые доли углерода и водорода 85 % и 15 %
соответственно. Плотность бензина составляет 800 кг/м3. Какой объем
диоксида углерода при этом выделяется в атмосферу?
30
ВАРИАНТ 10
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,0632 г KMnO4 в 100 мл воды и 0,6300 г H2C2O4∙2H2O в 500 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
на окисление, - 25 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 20 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 7,2 мл, объем пробы
воды, взятый на окисление - 100 мл.
2.
Поясните, как можно приготовить 6н раствор серной кислоты, имея
концентрированную серную кислоту (  = 1720 кг/м3;  = 79,4 %) и мерную
колбу на 200 мл.
3.
Состав продуктов горения одного кг газа (в кг): CO2 – 1.45; N2 – 8,74;
H2O – 1,92. Найти плотность продуктов сгорания при Ризб = 0,05 МПа и
температуре 750С.
4.
Навеску K2Cr2O7 0,0381г растворили в воде, прибавили 5 мл 20 %-ного
раствора KJ (  =1140 кг/м3) и 5 мл
6н H2SO4. Выделившийся йод
оттитровали 0,22н раствором тиосульфата. Какой объем тиосульфата пойдет
на титрование? Как приготовить 200 мл этого раствора из Na2S2O3∙5H2O?
Проверьте,
достаточно ли этих количества KJ и H2SO4 использовано?
Приведите уравнения реакций.
5.
Топливный
бак
трактора
«Беларусь»,
используемого
в
дорожном
строительстве, вмещает 80 кг керосина. Какой объем воздуха расходуется
при работе двигателя на сжигание керосина, содержащего 79 % углерода и
21 % водорода? Какой объем диоксида углерода и водяных паров при этом
образуется? Принять содержание кислорода в атмосфере 20,9 % (по объему).
6.
Сточные воды, содержащие уксусную кислоту, после разбавления в 100 раз
имеют рН = 3,2. Чему равно мольное и весовое (в г/л) содержание уксусной
кислоты в сточных водах до разбавления? Константа диссоциации уксусной
кислоты Кд = 1,86∙10-5 .
30
ВАРИАНТ 11
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,1252 г KMnO4 в 250 мл воды и 0,4715 г H2C2O4∙2H2O в 500 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
на окисление – 20 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 25 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 8 мл, объем пробы
воды, взятый на окисление - 100 мл.
2.
В мерную колбу на 250 мл поместили 15 мл концентрированной соляной
кислоты (  = 1180 кг/м3;
 = 36,5 %) и разбавили водой до метки.
Рассчитайте мольную и эквивалентную концентрации полученного раствора.
3.
Найдите плотность выхлопных газов следующего состава (по массе): CO2 –
25 %; SO2 – 15 %; NO2- 5 %; N2 – 55 % при температуре 500С и разрежении
270 мм рт. ст.
4.
Какую навеску K2Cr2O7 следует взять, чтобы на титрование пошло 15 мл
0,1н раствора Na2S2O3? Поясните ход титрования и приведите уравнения
реакций.
5.
Какая масса свинца поступает в окружающую среду за год из среднего по
величине города, содержащего 20 тыс. автомобилей? Суточный пробег
автомобиля в среднем составляет 400 км, расход топлива 14 л на 100 км,
содержание тетраэтилсвинца
Pb(C2H5)4 в бензине 0,41 г/кг. Плотность
бензина равна 730 кг/м3.
6.
Какой объем диоксида углерода
(углекислого газа) выделяется в сутки
населением города 500 тыс. жителей, если в минуту человек выдыхает 5 л
воздуха, содержащего 3 % (по объему) СО2. Принять среднее давление 755
мм рт. ст. и температуру 180С.
30
ВАРИАНТ 12
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,1122 г KMnO4 в 200 мл воды и 0,2144 г H2C2O4∙2H2O в 250 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
на окисление - 20 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 20 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 6,8 мл, объем пробы
воды, взятый на окисление - 25 мл.
2.
Общая жесткость воды некоторого источника равна 8,2 ммоль/л. При
установлении карбонатной жесткости на титрование 250 мл воды
расходуется 14 мл 0,1М HCl. Определите постоянную жесткость воды.
3.
Найти плотность азот - кислородной смеси, 1 кг которой содержит 0,32 кг О2
и 0,68 кг N2 при температуре 3300С и Ризб. = 0,1МПа.
4.
Для предотвращения разрушения стенок котельных установок в воду
добавляют
сульфит натрия. Какую массу сульфита натрия необходимо
добавить к 1500 л воды, чтобы удалить растворенный кислород?
Коэффициент абсорбции кислорода водой при 200С равен 3 (3 объема
кислорода на 100 объемов воды).
5.
Ежегодно в нашей стране сжигается в факелах и выпускается в атмосферу
(т.е. «теряется») 10 млрд. м3 природного газа. Какую массу угля можно было
заменить этим газом, если использовать его как топливо? Теплотворную
способность газа и угля принять соответственно равными 39760 кДж/м3 и
21440 кДж/кг.
6.
Подземная вода городского водозабора содержит 3 мг/л ионов Fe2+, а после
очистки методом аэрации – 0,3 мг/л. Какая масса Fe(OH)3
образуется
ежегодно при обезжелезивании, если ежесуточно перерабатывается 200 тыс.
м3 воды? Какой объем воздуха при (н.у.) необходимо для аэрации, если
содержание кислорода в нем 20 % (по объему) и степень использования
кислорода составляет 25 %?
30
ВАРИАНТ 13
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,03208 г KMnO4 в 100 мл воды и 0,1650 г H2C2O4∙2H2O в 500 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
на окисление - 40 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 25 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 5,8 мл, объем пробы
воды, взятый на окисление - 100 мл.
2.
Анализ одного из озер показал следующее содержание солей: 85 мг/л Са 2+,
120 мг/л НСО3 –; 12,5 мг/л Mg2+. Определить некарбонатную жесткость воды
этого озера.
3.
Рассчитать плотность газовой смеси следующего состава: СН4 – 75 %; С2Н6 –
12 %; С3Н8 – 8 %; С4Н10 – 5 % (по объему) при избыточном давлении 0,5
МПа и температуре 300С.
4.
Санитарными нормами определено, что вода с содержанием фтора менее 0,5
мг/л должна подвергаться фторированию. Определить массу 2,5 %-ного
раствора NaF, необходимого для фторирования 1 м3 воды с содержанием
фтора 0,3 мг/л до санитарной нормы 0,8 г/м3.
5.
Губительное действие на растения оказывает SO2,
растворяясь во влаге,
находящейся на листьях. Образующийся при этом взаимодействии раствор
Н2SO3 окисляется до Н2SO4. Вычислите
содержание
Н2SO4
в капле
мольное
и
массовое
в (г/л)
воды (объем капли равен 0,1 см3/л).
Растворимость SO2 составляет 40 объемов в одном объеме воды.
6.
Для изучения адсорбции ионов тяжелых металлов в почве 20 г почвы залили
100 мл NiCl2 с концентрацией 0,075 моль/л и оставили для установления
равновесия. Затем почву отфильтровали. На титрование 10 мл полученного
фильтрата затратили 26 мл раствора трилона Б с концентрацией 0,05 мольэкв/л. Рассчитайте сорбируемость ионов Ni2+ почвой в мг на 100 г почвы.
30
ВАРИАНТ 14
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,084 г KMnO4 в 200 мл воды и 0,384 г H2C2O4∙2H2O в 500 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
на окисление, - 25 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 25 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 8 мл, объем пробы
воды, взятый на окисление - 50 мл.
2.
Выпадает ли осадок сульфата кальция, если один объем воды, содержащей
0,01 моль/л CaCl2, смешать с двумя объемами воды, содержащей 0,001
моль/л Na2SO4 . ПР(СаSO4) = 6,1∙10-5. Если нет, то поясните почему.
3.
Определить плотность газовой смеси следующего состава (по объему): 60
%
Н2; 19,5 % N2; 16 % NH3 и 4,5 % СН4
при температуре
1600С и
избыточном давлении 0,25 МПа.
4.
Какую навеску K2Cr2O7 следует взять, чтобы на ее титрование пошло 20 мл
раствора Na2S2O3 концентрации 0,2 моль-экв/л. Поясните ход титрования.
Напишите уравнения реакций. Какие минимальные объемы 2н Н2SO4 и 20
%-ного раствора KI (  = 1140 кг/м3) необходимо использовать.
5.
Высокотемпературный пиролиз метана позволяет получать ацетилен и
водород. Какой объем этих веществ можно было бы получать из 15 млрд. м3
газа, выбрасываемого в атмосферу или сжигаемого в факелах ежегодно.
Схема процесса пиролиза:

2СН4 1500
0
6.
С2Н2 + 3Н2 + 376 кДж/моль
Сточные воды содержат 100 г/л уксусной кислоты. Чему равен рН этих вод?
Как изменится величина рН, если 100 л сточных вод разбавить водой, не
содержащей кислоты, до объема 5 м3? Константа диссоциации уксусной
кислоты Кд = 1,86∙10-5.
30
ВАРИАНТ 15
1.
Для
определения
перманганатной
окисляемости
воды
приготовили
растворы: 0,201 г KMnO4 в 500 мл воды и 0,077 г H2C2O4∙2H2O в 100 мл
воды. Рассчитать окисляемость воды, если объем раствора KMnO4, взятый
на окисление - 30 мл, объем добавленного раствора H2C2O4 – 20 мл, объем
раствора KMnO4, израсходованный на титрование – 7,8 мл, объем пробы
воды, взятый на окисление - 100 мл.
2.
Какой объем концентрированной серной кислоты (  = 1840 кг/м3;  = 98
%) следует поместить в мерную колбу на 200 мл, чтобы после добавления
воды до метки концентрация раствора составляла 6 моль-экв/л.
3.
Рассчитать плотность газовой смеси следующего состава (по объему):
N2- 12 %; H2- 15 %; CH4 – 45 %; C2H6 – 12 %; C3H8- 8 %; CO2-8 %. При
температуре 4500С и разрежении 470 мм рт. ст.
4.
На водоумягчительную станцию поступает вода, содержащая 200 мг/л Са2+,
305,1 мг/л НСО3–; 28 мг/л Mg2+. Рассчитайте карбонатную, некарбонатную и
общую
жесткость
и
массу извести,
необходимую
для
устранения
карбонатной жесткости в 1 м3 воды. Учесть, что товарная известь содержит
70 % СаО.
5.
По некоторым данным при добыче, транспортировке и использовании
природного газа около 2 % его теряется, что составляет для нашей страны
20 млн. т. ежегодно. Какое количество газовой сажи или этилена можно
было бы получить из этого газа, считая, что среднее содержание СН 4 в нем
составляет 95 %? Соответствующие процессы описываются уравнениями:
СН4 + О2

 С + 2Н2О
( получение газовой сажи)
kat
2СН4 + О2 
СH2 = CH2 + 2Н2О
6.
В качестве
(получение этилена)
кобальтовых микроудобрений на 1 га вносят
350 г CoSO4.
Однако для этих целей можно использовать низинный торф, содержание
Со2+ в котором в среднем 1,6 мг на 1 кг торфа. Какую массу торфа следует
внести на площадь 50 га вместо сульфата кобальта?
30
ЛИТЕРАТУРА
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Ю.И. Скурлатов, Г.Г. Дука, А. Мизити «Введение в экологическую
химию» –М.: Высшая школа; 1994. –397с.
«Химия окружающей среды» ( под ред. Брокса ) –М.: Химия, 1982. -535с.
Г.А. Богдановский, «Химическая экология» –М.: изд. МГУ, 1994. -215с.
А.М. Никапоров. «Гидрохимия». –Л.: Гидрометеоиздат, 1989. –351с.
В.Г. Минеев. «Химизация земледелия и природная среда». –М.:
Агропромиздат, 1990. –288с.
Т.А. Соколова, Т.Я. Дронова . «Изменение почв под влиянием кислотных
выпадений». –М.: изд. МГУ, 1993. –135с.
Аэротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами.
–М.: Почв. Ин-т, 1993. –189с.
Ежегодник состояния загрязнения воздуха и выбросы вредных веществ в
атмосферу городов России. Санкт-Петербург
В.С. Савенко. «Химия водного поверхностного микрослоя», -Л.:
Гидрометеоиздат, 1990.
В.А. Исидоров «Органическая химия атмосферы». –Л.: Химия, 1985. –
241с.
Унифицированные методы анализа вод. – Под ред. Ю.Ю. Лурье. – М.:
Химия, 1971.
Лейте В. Определение органических загрязнителей питьевых, природных
и сточных вод.
Таубе П.Р., Баранова А.Г. Практикум по химии воды. Учеб. пособие для
вузов. – М.: Высшая школа, 1971
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
3
4
ВВЕДЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Основные газовые законы
4
Способы выражения концентрации растворов
Законы Рауля
Окисляемость природных и сточных вод
Жёсткость воды
5
8
9
10
ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Таблица 1. Пересчет различных методов оценки содержания
растворенного вещества
ЛИТЕРАТУРА
11
14
29
30
30
Таблица 1. Пересчет различных методов оценки содержания растворенного вещества
Метод оценки
w
См, моль/л
Массовая доля,
-
w
w
Молярная
концентрация,
CM 
10 3  p  w
M
Cм  M
10 3 p
Сн, моль экв/л
w
-
СMr, моль/1000 г (растворителя)
Cн  Э
10 3 p
w
Cн
n
CM 
1000  p  C Mr
C Mr  Mr  1000
CН 
1000  p  C Mr  n
C Mr  M  1000
CM 
C Mr  M
C Mr  M  1000
См
Нормальность,
Сн
Моляльность,
СMr
10 3  p  w
СН 
Э
С Mr 
10 3  w
M  1  w
СН  СМ  n
C Mr 
CM
p  CM 
M
1000
-
C Mr 
-
CН
p  n  CН
M
1000
В таблице использованы следующие обозначения: M – относительная молекулярная масса растворенного
вещества; Э – относительная эквивалентная масса растворенного вещества; n – эквивалент, содержащийся в
молекулярной массе растворенного вещества; р – плотность раствора.
30
Задача № 3. Определить плотность газовой смеси следующего объемного состава: C3H8 –80%; C4H10 – 8%; N2 – 12% при
давлении Ризб. = 0,3 МПа и температуре 250С.
Решение:
Вычислим среднюю молекулярную массу газовой смеси:
М 
44г / моль  80%  58г / моль  8%  28г / моль  12%
 43,2г / моль .
100%
Определим давление в системе:
Р  Р 0  Ризб. ,
где Р0 - нормальное атмосферное давление (1,01Мпа или 760 мм рт. ст.).
Р  1,01МПа  0,3МПа  1,31МПа .
Общее уравнение, объединяющее законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:
P V P 0 V 0

,
T
T0
где Р,V – давление и объем газа при данной температуре T ; Р 0 ,V 0 – давление и объем газа при (н.у.); Т 0  273К –
температура (н.у.). Согласно ему найдем объем газовой смеси:
V
V
T  P 0 V 0
,
T0 P
298K  1.01МПа  22,4 м 3
 18,9 л .
273К  1,31МПа
Рассчитаем плотность газовой смеси:

m
,
V
43,2г
 2,29г / л .
18,9 л
Ответ:   2,29г / л .

30