Практическое значение имеет реакция пероксида натрия с оксидом углерода (IV):
$2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}$
На этой реакции основано применение пероксида натрия (вместе с пероксидом калия $K_{2}O_{2}$) для регенерации воздуха в изолированных помещениях.
Рассчитайте объём оксида углерода (IV) (н. у.), который вступит в реакцию с пероксидом натрия массой 320 г, содержащим 2,5 % примесей. Какой объём кислорода выделится при этом? (Ответ: 89,6 л $CO_{2}$; 44,8 л $O_{2}$.)
Дано:
$m_{техн}$ ($Na_{2}O_{2}$) = 320 г
ω (прим) = 2,5%
Найти:
V ($CO_{2}$) − ?
V ($O_{2}$) − ?
Решение:
$2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}$
ω (чист) = 100 − 2,5 = 97,5%
$m_{чист}$ ($Na_{2}O_{2}$) = $m_{техн}$ ($Na_{2}O_{2}$) * 0,975 = 320 * 0,975 = 312 г
M ($Na_{2}O_{2}$) = 2 * 23 + 2 * 16 = 78 г/моль
n ($Na_{2}O_{2}$) = $\frac{m}{M}$ = $\frac{312}{78}$ = 4 моль
n ($CO_{2}$) = n ($Na_{2}O_{2}$) = 4 моль
V ($CO_{2}$) = n * $V_{m}$ = 4 * 22,4 = 89,6 л
n ($O_{2}$) = $\frac{1}{2}$ * n ($Na_{2}O_{2}$) = $\frac{1}{2}$ * 4 = 2 моль
V ($O_{2}$) = n * $V_{m}$ = 2 * 22,4 = 44,8 л
Ответ: V ($CO_{2}$) = 89,6 л; V ($O_{2}$) = 44,8 л.
