Question

Карбонат кальция реагирует с азотной кислотой. Масса карбоната кальция с примесями 2 кг, массовая доля примесей 10%. Найти объем полученного газа

Answer 1

Дано:

m (CaCO₃ с примесью) = 2 кг

m% (примеси) = 10%

Найти:

Ca(NO₃)₂

Решение:

1) Сначала находим тот же CaCO₃ , только без примеси:

m%(CaCO₃ без примеси) = 100% - m%(m примеси);

m%(CaCO₃ без примеси) = 100% - 10% = 90%

Если 2000 гр. = 100%,

то x гр. = 90%;

x = 2000 гр. * 90% / 100% = 1800 гр.

2) Теперь находим молярную массу CaCO₃ и Ca(NO₃)₂:

Mr(CaCO₃) = 100 гр.

Mr(Ca(NO₃)₂) = 164 гр.

3) Теперь находим массу Ca(NO₃)₂:

если на x гр. (Ca(NO₃)₂) уходит 1800 гр.

то на 164 гр. (Ca(NO₃)₂) уходит 100 гр.;

x = 1800 гр. * 164 гр. / 100 гр. = 2952 гр.

Ответ: 2952 гр. (2.952 кг. ≈ 3 кг.)

Answer 2

Для решения этой задачи сначала определим количество чистого карбоната кальция в смеси:

Масса чистого карбоната кальция = 2 кг - 10% от 2 кг = 2 кг - 0.1 * 2 кг = 2 кг - 0.2 кг = 1.8 кг

Теперь нам нужно рассчитать количество газа, которое образуется в результате реакции карбоната кальция с азотной кислотой.

Баланс химического уравнения реакции:

CaCO3 (карбонат кальция) + 2HNO3 (азотная кислота) -> Ca(NO3)2 (нитрат кальция) + CO2 (углекислый газ) + H2O (вода)

Из уравнения видно, что 1 моль карбоната кальция реагирует с 2 молями азотной кислоты и образует 1 моль углекислого газа.

1 моль карбоната кальция (CaCO3) = молярная масса CaCO3 = 40.08 г/моль + 12.01 г/моль + 3 * 16.00 г/моль = 100.09 г/моль

Теперь рассчитаем количество молей карбоната кальция:

Количество молей CaCO3 = Масса карбоната кальция / Молярная масса CaCO3 Количество молей CaCO3 = 1800 г / 100.09 г/моль ≈ 17.99 моль (округляем до 2 десятичных знаков)

Так как карбонат кальция реагирует с азотной кислотой в соотношении 1:2, то количество молей азотной кислоты будет равно примерно 2 * 17.99 ≈ 35.98 моль.

Теперь рассчитаем объем углекислого газа, который образуется при реакции. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:

V = n * Vm

где V - объем газа, n - количество молей газа, Vm - молярный объем газа при стандартных условиях (обычно принимается около 22.7 л/моль).

V = 35.98 моль * 22.7 л/моль ≈ 816.07 л

Ответ: объем полученного углекислого газа составляет примерно 816.07 л.