Question

Какой объем оксида углерода (6 н.у.) при разложении известняка массой 500 кг,содержащего 2% примесей

Answer 1

Пишем реакцию
CaCO3 = CaO + CO2
Считаем сколько карбоната кальция в известняке
m = m(известняка) * w(известняка) = 500 * 0.98 = 490 г
Считаем количество вещества карбоната
n = m / M = 490 / 100 = 4.9 моль
По уравнению реакции столько же и СО2
Считаем объем СО2
V = n * Vm = 4.9 * 22.4 = 109.76 л

Answer 2

Разложение известняка (CaCO3) происходит по следующей реакции:

CaCO3 → CaO + CO2

Согласно уравнению реакции, на каждые моль CaCO3 образуется одна моль CO2. Молярная масса CaCO3 равна 100.09 г/моль, поэтому 500 кг CaCO3 содержат:

n = m/M = 500000 г / 100.09 г/моль = 4998.5 моль CaCO3

Следовательно, при разложении 500 кг известняка образуется такой же объем CO2:

V = n * Vm = 4998.5 моль * 24.45 л/моль = 122153 л

Объем CO2 при нормальных условиях (0°C, 1 атм) равен 22.4 л/моль. Поэтому объем CO2 при нормальных условиях будет:

Vн.у. = V * (1 атм / P) * (273 K / 273+0 K) = 122153 л * (1 атм / 1 атм) * (273 K / 273+0 K) = 122153 л

Так как каждая моль CO2 содержит один атом углерода, то количество атомов углерода, содержащихся в этом объеме CO2, равно:

nC = Vн.у. * (1 моль CO2 / 22.4 л) * 1 атом C = 122153 л * (1 моль CO2 / 22.4 л) * 1 атом C = 5463 атомов C

Объем CO2, который образуется при разложении известняка массой 500 кг и содержащего 2% примесей, будет таким же, как и при чистом известняке, то есть 122153 л. Объем примесей будет незначительным по сравнению с объемом CO2. Поэтому количество атомов углерода, содержащихся в этом объеме CO2, также будет равно 5463 атомов C.