Для решения этой задачи воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная $0,0821л\cdot атм/моль\cdot K$, T - температура в Кельвинах.

Сначала найдем общее количество вещества в газовой смеси:

n = n$азота$ + n$кислорода$ + n$ксенона$ = 0,25 моль + 0,05 моль + 0,1 моль = 0,4 моль

Теперь найдем общий объем газовой смеси при давлении 1,2 атм и температуре 25 °C $298К$:

V = nRT/P = 0,4 моль 0,0821 л·атм/моль·K 298 К / 1,2 атм ≈ 8 л

Таким образом, газовая смесь вместится в школьный газометр объемом 10 л.

Далее найдем плотность газовой смеси в воздухе. Для этого воспользуемся законом Дальтона смесей:

d = $n1<em>M1+n2</em>M2+n3\ast M3$ / V

где d - плотность смеси, n1, n2, n3 - количество веществ в молях, M1, M2, M3 - молярные массы, V - объем.

Для смеси азота, кислорода и ксенона молярные массы соответственно:

M$азота$ = 28 г/моль
M$кислорода$ = 32 г/моль
M$ксенона$ = 131 г/моль

Теперь подставим все значения:

d = $0,25моль<em>28г/моль+0,05моль</em>32г/моль+0,1моль\ast 131г/моль$ / 8 л ≈ 38,75 г/л

Итак, плотность газовой смеси в воздухе составляет около 38,75 г/л.

Наконец, найдем массу газовой смеси:

m = n1 M1 + n2 M2 + n3 M3 = 0,25 моль 28 г/моль + 0,05 моль 32 г/моль + 0,1 моль 131 г/моль ≈ 21,05 г

Следовательно, масса газовой смеси составляет около 21,05 г.