Question

Вычислить объем газа , выделившегося при взаимодействии 180 г. мела , содержащего 85 % карбоната кальция со 120 г.соляной кислоты при 70 % выходе.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Вычислить объем газа , выделившегося при взаимодействии 180 г. мела , содержащего 85 % карбоната кальция со 120 г.соляной кислоты при 70 % выходе.

Масса  мела  180 г,  массовая  доля  карбоната  кальция 85%.

Найдем  массу  карбоната  кальция

m(CaCO3)  =  180 г  × 0,85  = 153 г.

Молярная  масса   карбоната  кальция  100 г/моль.  

Вычислим  количество  вещества  карбоната  кальция

n(CaCO3)  =  153 г  :  100 г/моль  =  1,53  моль

  Запишем  уравнение  взаимодействия  карбоната кальция  с соляной  кислотой:

 1,53 моль     3,29 моль                                 1,53 моль

  СaCO3      +  2HCl      =   CaCl2   + H2O  +  CO2↑

Молярная  масса  соляной  кислоты  120 г  определим  какому  количеству  вещества  это  соответствует  

     120 г  :  36,5 г/моль  =  3,29 моль

Из  уравнения  реакции  видно,  что  кислота  взята в  избытке  и  дальнейший  расчет  ведем  по количеству  вещества  карбоната  кальция.   Таким  образом,  углекислого  газа  выделится  1,53  моль  при  100%   выходе.  

  Но  по  условию  задачи  выход  углекислого  газа  70%.  Тогда  объем  СО2  составит:

   V CO2  =  22,4 л/моль  ×1,53  моль  х  0,70  = 24 л.

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей.

1. Рассмотрим сначала реакцию между карбонатом кальция (CaCO₃) и соляной кислотой (HCl):

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

В этой реакции образуется кальций хлорид (CaCl₂), вода (H₂O) и углекислый газ (CO₂).

2. Найдем количество карбоната кальция (CaCO₃) в 180 г мела:

Масса карбоната кальция = Масса мела × Доля карбоната кальция Масса карбоната кальция = 180 г × 0.85 = 153 г

3. Рассчитаем количество молекул соляной кислоты (HCl) в 120 г:

Молярная масса HCl = 1 г/моль (водород) + 35.5 г/моль (хлор) Молярная масса HCl = 36.5 г/моль

Количество молей HCl = Масса HCl / Молярная масса HCl Количество молей HCl = 120 г / 36.5 г/моль ≈ 3.29 моль

4. Реакция между CaCO₃ и HCl требует 2 молекул HCl на 1 молекулу CaCO₃:

Количество молекул CaCO₃ = Количество молей HCl / 2 Количество молекул CaCO₃ = 3.29 моль / 2 ≈ 1.645 моль

5. Так как реакция идет полностью, то количество молекул углекислого газа (CO₂) будет таким же, как количество молекул CaCO₃.

6. Рассчитаем массу углекислого газа (CO₂):

Масса CO₂ = Количество молекул CO₂ × Молярная масса CO₂ Молярная масса CO₂ = 12 г/моль (углерод) + 16 г/моль (кислород) × 2 Молярная масса CO₂ = 44 г/моль

Масса CO₂ = 1.645 моль × 44 г/моль ≈ 72.18 г

7. Так как выход CO₂ составляет 70 %, найдем фактическую массу выделившегося CO₂:

Фактическая масса CO₂ = 72.18 г × 0.70 ≈ 50.53 г

Таким образом, объем газа, выделившегося при реакции, можно рассчитать, используя закон идеальных газов и молярный объем стандартных условий (22.71 л/моль):

Объем CO₂ = Масса CO₂ / Молярная масса CO₂ × Молярный объем Объем CO₂ = 50.53 г / 44 г/моль × 22.71 л/моль ≈ 25.96 л

Итак, объем газа (углекислого газа), выделившегося при взаимодействии 180 г мела и 120 г соляной кислоты, при условии 70 % выхода, составит примерно 25.96 л.