Question

На 100 г мела (CaCO3+примеси) воздействовали избытком раствора соляной кислоты (HCl). При этом выделилось 17,92 л газа (н. у.). Определить массовую долю (CaCO3) в меле

Answer 1

Дано
m(мел) = 100 g
V(CO2) = 17.92 L
-------------------------
W(CaCO3)-?
   
CaCO3+2HCL-->CaCL2+H2O+CO2
n(CO2) = V(CO2) / Vm = 17.92 / 22.4 = 0.8 mol
n(CO2) = n(CaCO3) = 0.8 mol
M(CaCO3) = 100 g
m(CaCO3) = n*M = 0.8*100 = 80 g
W(CaCO3) = m(CaCO3) / m(мел) * 100% = 80/100 * 100% = 80%
ответ 80%

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте сначала определим количество газа, выделившегося при реакции, и затем рассчитаем массовую долю CaCO3 в меле.

Уравнение реакции между мелом (CaCO3) и соляной кислотой (HCl) выглядит следующим образом:

CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O

Из уравнения видно, что одна молекула CaCO3 реагирует с двумя молекулами HCl. Образующимся продуктом реакции является CO2 (углекислый газ).

Для начала, давайте рассчитаем количество молей CO2, выделившегося при реакции, и затем преобразуем его в объем газа при нормальных условиях (н. у.) с помощью уравнения состояния идеального газа (V=nRT/P).

1. Рассчитаем количество молей CO2: Для этого, воспользуемся идеальным газовым законом: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Объем газа, выделившегося при реакции, равен 17,92 л (н. у.).

При н. у., давление (P) равно 1 атмосфере, что примерно равно 101.325 кПа. Температура (T) при н. у. составляет 273,15 К.

Универсальная газовая постоянная (R) примерно равна 8.314 кПал/(мольК).

V = 17,92 л = 0,01792 м^3 (переводим в метры кубические).

Теперь можем рассчитать количество молей CO2 (n): n = PV / RT n = (101.325 кПа) * 0.01792 м^3 / (8.314 кПал/(мольК) * 273,15 К)

2. Рассчитаем массу CaCO3: Масса CaCO3 = общая масса мела - масса примесей

3. Рассчитаем массовую долю CaCO3 в меле: Массовая доля CaCO3 = (масса CaCO3 / масса мела) * 100%

Теперь давайте произведем необходимые расчеты:

1. Рассчитаем количество молей CO2: n = (101.325 кПа) * 0.01792 м^3 / (8.314 кПал/(мольК) * 273,15 К) n ≈ 0.000859 моль

2. Рассчитаем массу CaCO3: Поскольку 1 моль CaCO3 весит примерно 100 грамм, то масса CaCO3 в меле составляет: Масса CaCO3 = 0.000859 моль * 100 г/моль ≈ 0.0859 г

3. Рассчитаем массовую долю CaCO3 в меле: Массовая доля CaCO3 = (масса CaCO3 / масса мела) * 100% Массовая доля CaCO3 = (0.0859 г / 100 г) * 100% ≈ 0.0859%

Ответ: Массовая доля CaCO3 в меле составляет приблизительно 0.0859%.