Question

Определите массовую долю карбоната кальция в известняке, если при прокаливании образца массой 5,0 кг выделилось 1,0 м3 углекислого газа.

Answer 1

CaCO3 = CaO + CO2

m(CaCO3 с примесями) = 5 кг

V(CO2) = 1 м³

n(CO2) = V(CO2) / V0 = 1 м³ / 0,0224 м³/моль = 44,64 моль

n(CaCO3) = n(CO2) = 44,64 моль

m(CaCO3 без примесей) = n(CaCO3) * M(CaCO3) = 44,64 моль * 0,100087 кг/моль = 4,47 кг

w%(CaCO3) = m(CaCO3 без примесей) * 100% / m(CaCO3 с примесями) = 89,36%.

Answer 2

Для определения массовой доли карбоната кальция в известняке, нужно использовать информацию о выделении углекислого газа при прокаливании образца.

1. Рассчитаем массу выделившегося углекислого газа. Углекислый газ (CO2) имеет молярную массу около 44 г/моль.

   Масса углекислого газа = плотность × объем Плотность углекислого газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) составляет примерно 1,964 г/л.

   Масса углекислого газа = 1,964 г/л × 1000 л = 1964 г.

2. Рассчитаем количество молей углекислого газа.

   Количество молей = масса / молярная масса Количество молей углекислого газа = 1964 г / 44 г/моль ≈ 44,64 моль.

3. Рассмотрим реакцию прокаливания карбоната кальция (CaCO3), которая приводит к образованию углекислого газа (CO2) и оксида кальция (CaO).

   CaCO3 → CaO + CO2

   Из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO3 дает 1 моль CO2.

4. Рассчитаем количество молей карбоната кальция.

   Количество молей CaCO3 = количество молей CO2 = 44,64 моль.

5. Рассчитаем массу карбоната кальция.

   Масса CaCO3 = количество молей × молярная масса Молярная масса CaCO3 составляет примерно 100 г/моль.

   Масса CaCO3 = 44,64 моль × 100 г/моль = 4464 г.

6. Рассчитаем массовую долю карбоната кальция.

   Массовая доля CaCO3 = (масса CaCO3 / масса образца) × 100% Масса образца составляет 5000 г.

   Массовая доля CaCO3 = (4464 г / 5000 г) × 100% ≈ 89,28%

Таким образом, массовая доля карбоната кальция в известняке составляет примерно 89,28%.