Question

Известняк массой 22 г обработали избытком соляной кислоты. В результате реакции выделился газ объемом 4,48 л (н.у.). Определите массовую долю карбоната кальция в известняке. ​

Answer 1

Відповідь:

CaCO3+2HCI=CaCI2+CO2+H2O

M(CaCO3)=100г/моль

n(CO2)=4,48/22,4=0,2моль

n(CaCO3):n(H2)=1:1

n(CaCO3)=0,2моль

m(CaCO3)=0,2*100=20г

w(CaCO3)=20*100/22=90,9%

Пояснення:

Answer 2

Давайте рассмотрим реакцию между известняком (карбонатом кальция) и соляной кислотой:

\[ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Из уравнения видно, что одна молекула карбоната кальция реагирует с двумя молекулами соляной кислоты, образуя кальций хлорид, углекислый газ и воду.

Масса карбоната кальция (\(\text{CaCO}_3\)) в данном случае равна 22 г (дано в условии). Объем образовавшегося газа (углекислого газа, \(\text{CO}_2\)) составляет 4,48 л при нормальных условиях (н.у.).

Для решения задачи, давайте воспользуемся законом Дальтона и находим количество молекул углекислого газа, а затем находим количество молекул карбоната кальция:

\[ \text{PV} = \text{nRT} \]

где: - \( P \) - давление (в данном случае, при нормальных условиях, 1 атмосфера), - \( V \) - объем газа (4,48 л), - \( n \) - количество молекул газа (что мы ищем), - \( R \) - универсальная газовая постоянная (приблизительно \(0,0821 \frac{\text{л} \cdot \text{атм}}{\text{моль} \cdot \text{К}}\)), - \( T \) - температура в Кельвинах (при нормальных условиях, 273 К).

Итак, мы можем пересчитать количество молекул углекислого газа (\(\text{CO}_2\)):

\[ \text{n} = \frac{\text{PV}}{\text{RT}} \]

Теперь, учитывая, что каждая молекула углекислого газа происходит из молекулы карбоната кальция, количество молекул карбоната кальция равно \( \frac{\text{n}}{2} \).

Теперь мы можем найти массовую долю карбоната кальция в известняке. Массовая доля выражается как:

\[ \text{Массовая доля (\%)} = \frac{\text{Масса карбоната кальция}}{\text{Масса известняка}} \times 100 \]

Подставив значения, мы получим ответ.