Question

Массовая доля примесей в природном карбоната кальция равна 15%. Рассчитайте массу карбоната кальция необходимого для получения углекислого газа объемом (н.у.) 80 дм³ при термическом разложении соли, если выход продукта реакции 90%.​

Answer 1

Ответ:

466,8 г.

Объяснение:

CaCO₃ ⟹ CaO + CO₂↑

V(CO₂,теор.) = 80 л / 0,9 = 88,89 л

n(CaCO₃,чист.) = n(CO₂,теор.) = 88,89 л / 22,4 л/моль = 3,968 моль

m(CaCO₃,чист.) = 3,968 моль · 100 г/моль = 396,8 г

ω(CaCO₃) = 100 % – 15 % = 85 %

m(CaCO₃,природн.) = 396,8 г / 0,85 = 466,8 г.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать следующий план:

1. Найти мольную массу карбоната кальция (CaCO3).
2. Рассчитать мольное количество карбоната кальция, необходимое для получения 80 дм³ углекислого газа (CO2) при нормальных условиях (н.у.).
3. Учесть, что массовая доля примесей в природном карбонате кальция равна 15%, и рассчитать массу чистого карбоната кальция, которая необходима.
4. Учесть, что выход продукта реакции составляет 90%.

Давайте начнем с расчетов:

1. Мольная масса CaCO3: Мольная масса CaCO3 = масса атома Ca + 3 * масса атомов O + масса атома C Масса атома Ca = 40.08 г/моль Масса атома O = 16.00 г/моль Масса атома C = 12.01 г/моль

   Мольная масса CaCO3 = 40.08 + 3 * 16.00 + 12.01 = 100.09 г/моль

2. Рассчитаем количество молей CO2, необходимых для заполнения 80 дм³ при н.у. Используем закон состояния идеальных газов:

   V = nRT/P

   Где: V = объем газа (в литрах) = 80 дм³ = 80 л n = количество молей газа R = универсальная газовая постоянная = 0.0821 л·атм/(моль·K) T = абсолютная температура = 273 К (при н.у.) P = атмосферное давление (при н.у.) = 1 атм

   n = (V * P) / (R * T) n = (80 л * 1 атм) / (0.0821 л·атм/(моль·K) * 273 К) n ≈ 3.70 моль CO2

3. Теперь мы должны учесть массовую долю примесей. Если массовая доля примесей составляет 15%, то 85% массы карбоната кальция являются чистым карбонатом кальция.

   Масса чистого CaCO3 = 0.85 * масса CaCO3

   Масса CaCO3 = количество молей * мольная масса Масса CaCO3 = 3.70 моль * 100.09 г/моль ≈ 370.33 г

   Масса чистого CaCO3 = 0.85 * 370.33 г ≈ 314.78 г

4. Наконец, учтем выход продукта в 90%. Масса углекислого газа, который действительно получится, будет:

   Масса CO2 = масса чистого CaCO3 * выход продукта Масса CO2 = 314.78 г * 0.90 ≈ 283.30 г

Таким образом, для получения 80 дм³ углекислого газа при термическом разложении карбоната кальция с массовой долей примесей 15% и выходом продукта 90%, вам понадобится примерно 283.30 г чистого карбоната кальция (CaCO3).