Химический состав атмосферы Венеры определили с газоанализаторов, которые поместили на космические станции «Венера-4» и «Венера-б». Оказалось, что атмосфера Венеры состоит почти целиком из углекислого газа (более 97%), азот составляет менее 2%, кислород - менее 0,1%, водяной пар- менее 1%, аммиак- менее 0,1%. Предположим, что в лаборатории есть два : первый наполнили воздухом на Земле, а второй - на Венере.
а) Два стеклянных цилиндра заполнили газами из первого и второго . Как определить, в каком цилиндре находится образец, доставленный с Венеры?
б) Как освободить образец газа, отобранный на Венере, от примесей аммиака?
в) Как освободить образец воздуха, отобранный на Земле, от примесей углекислого газа?
Подробно
а) Так как газовая смесь с Венеры состоит в основном из углекислого газа, то молярная масса этой смеси будет больше, чем молярная масса воздуха, значит и плотность будет примерно в полтора раза больше плотности воздуха. Если цилиндры одинаковы, то цилиндр с газовой смесью с Венеры будет иметь массу примерно в полтора раза больше.
б) Аммиак очень хорошо растворяется в воде. Нужно пропустить смесь через абсорбер с насадкой снизу в вверх, а сверху распылять воду. Остальные газы в воде растворяются очень плохо.
в) Температура замерзания углекислого газа при атмосферном давлении примерно минус 79°С, а температуры сжижения кислорода и азота соответственно минус 182 и 195°С. Значит смесь нужно охладить до температуры минус 80°С, углекислый газ превратится в твёрдое вещество, а остальные компоненты останутся в газообразном состоянии.