Question

Сколько литров углекислого газа можно получить из 119 грамм известняка, содержащего 21 % примесей? Массовая доля карбоната меди (II) в малахите (CuCO 3 ∙ Ca(OH) 2 ) составляет 95%. Вычислите объём оксида углерода (IV), полученный при разложении 300 грамм малахита. дам 85 баллов, только помогите прошу

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

m(чист.CaCO3)=119*0.84=99.96=100г

CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2+H2O

n(CaCO3)=100/100=1 моль

Следовательно n(CO2)=1 моль

V(CO2)=1*22.4=22.4 дм*куб

Answer 2

Ответ:

Объяснение:

Дано

m(известняка)=119 г

w(пр)=21 %

Найти

V(CO2)-?

Решение

w(CaCO3)=100-w(пр)=79 %=0.79 м.д.

m(CaCO3)=w(CaCO3)*m(известняка)=94 г

CaCO3(t)=CaO+CO2(газ)

n(CaCO3)=m/M=94/100=0.94 моль

n(CaCO3)=n(CO2)=0.94 моль

V(CO2)=Vm*n(CO2)=0.94*22.4=21.056 л

2 задача

Дано:

w(CuCO3)=95 %

m(малахита)=300 г

Найти

V(CO2)-?

Решение

m(CuCO3)=w(CuCO3)*m(малахита)/100=300*95/100=285 г

CuCO3=CuO+CO2(газ)

n(CuCO3)=m/M=2.3 моль

n(CuCO3)=n(CO2)=2.3 моль

V(CO2)=n*Vm=2.3*22.4=51.52 л

Answer 3

1) Сначала вычислим массу чистого известняка без примесей:

m_чистого = m_известняка - m_примесей = 119 г - 0.21*119 г = 93.91 г

2) Теперь посчитаем количество моль кальция в чистом известняке:

n_Ca = m_чистого/M_CaCO3 = 93.91 г/(40.08 г/моль + 12.01 г/моль + 3*16.00 г/моль) ≈ 0.782 моль

3) Зная стехиометрию реакции между кальцием и углекислым газом:

CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O

можем вычислить количество молей углекислого газа, которые выделятся при реакции:

n_CO2 = 0.5*n_Ca = 0.5*0.782 моль ≈ 0.391 моль

4) Из уравнения состояния идеального газа PV = nRT следует, что:

V_CO2 = n_CO2 * RT/P

где R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.

При комнатной температуре (около 293 К) и атмосферном давлении:

V_CO2 = 0.391 моль * 8.31 Дж/(моль*К) * 293 К / 101325 Па ≈ 9 л

Ответ: из 119 г известняка можно получить около 9 л углекислого газа.

5) Массовая доля карбоната меди (II) в малахите (CuCO3∙Ca(OH)2) равна 95%, значит, массовая доля малахита в смеси:

m_малахита = (100% - 95%) * m_смеси = 0.05 * 300 г = 15 г

6) Теперь посчитаем количество молей малахита:

n_mala = m_малахита/M_mala

где M_mala - молярная масса малахита. Найти её можно сложив массы каждого атома в формуле соответствующего вещества, умноженные на их количество:

M_mala = 63.55 г/моль + 12.01 г/моль + 3*16.00 г/моль + 40.08 г/моль + 2*16.00 г/моль ≈ 221.56 г/моль

Тогда:

n_mala = 15 г/221.56 г/моль ≈ 0.0677 моль

7) Массовая доля карбоната меди (II) в малахите позволяет сделать вывод о том, что остальная часть малахита - гидроксид кальция (Ca(OH)2). Реакция разложения малахита на оксид углерода (IV) и оксид меди (II) будет выглядеть так:

2CuCO3∙Ca(OH)2 -> 2CuO + 2CO2 + CaO + 3H2O

8) Коэффициенты перед реагентами и продуктами говорят о том, что для разложения 1 моли малахита понадобится 2 моли углекислого газа. Таким образом, количество молей углекислого газа, которое нужно подать на реакцию, равно:

n_CO2 = 2 * n_mala ≈ 0.136 моль

9) Оксид углерода (IV) появляется в реакции с массовой долей 2 моль на 2 моль малахита, т.е. его количество можно найти так:

n_CO2 = n_CO ≈ 0.136 моль

Молярная масса CO - 28.01 г/моль, таким образом масса CO, выделенного при реакции:

m_CO = n_CO * M_CO ≈ 0.136 моль * 28.01 г/моль ≈ 3.77 г

10) Объём CO при комнатной температуре и давлении можно вычислить, как и раньше:

V_CO = n_CO * RT/P ≈ 0.136 моль * 8.31 Дж/(моль*К) * 293 К / 101325 Па ≈ 3 л

Ответ: при разложении 300 г малахита можно получить около 3 л оксида углерода (IV).