Question

К смеси гидроксида и карбоната кальция осторожно прибавили некоторое количество соляной кислоты. При этом смесь полностью растворилась и выделилось 0,896 л газа (н.у.). Полученный раствор упарили досуха. при упаривании выделилось еще 0,448 л газа (н.у.), масса сухого раствора составила 14,21 г. Определите массы гидроксида и карбоната кальция в исходной смеси.

Answer 1

Ca(OH)2 +2HCl = CaCl2 +2HCl +2H2O  (1)
CaCO3 +2HCl = CaCl2 +CO2+H2O (2)
MCa(OH)2= 74
MCaCl2 = 111
MCaCO3 = 100


Газ выделяется только во 2 реакции, поэтому по ней вычислим массу взятого карбоната кальция
1)  из 100 г CaCO3 получается 22.4 л CO2
     из Х г CaCO3 получается 0.448 л CO2
Х=100*0,448/22,4= 2 г
2.Сколько г CaCl2 получается в результате 2 реакции
  из 100 г CaCO3 получается 111г CaCl2
  из    2г  CaCO3 получается Х г CaCl2
Х= 2*111/100 = 2.22 г
3) Сколько CaCl2 получилось в результате 1 реакции
    14.24 - 2.22 = 12.02 
4) Сколько взяли Ca(OH)2
   из 74 г Ca(OH)2 получается 111 г CaCl2
   из Х  г Ca(OH)2 получается 12.02 г CaCl2
   Х=74*12.02/111 = 8,01 г
Ответ в исходной смеси было: 8.01г Ca(OH)2 и 2г CaCO3

Answer 2

Давайте рассмотрим последовательность реакций, которые происходят в данном эксперименте:

1. Сначала соляная кислота реагирует с карбонатом кальция (CaCO3) и образует углекислый газ (CO2), воду (H2O) и хлорид кальция (CaCl2):

CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2

Молярная масса CaCO3 = 40.08 г/моль Молярная масса HCl = 36.46 г/моль

Из уравнения видно, что на 1 моль CaCO3 требуется 2 моля HCl. Таким образом, на каждые 1 моль CO2, образующегося при реакции, требуется 1/2 моль CaCO3.

2. Затем оставшийся CaCO3 реагирует с гидроксидом кальция (Ca(OH)2), образуя воду и осадок кальция:

CaCO3 + Ca(OH)2 -> 2CaO + 2H2O

Из уравнения видно, что на 1 моль CaCO3 требуется 1 моль Ca(OH)2. Таким образом, вся CaCO3 реагирует и образует осадок CaO.

Теперь мы можем рассчитать количество молей CO2, которое образуется в процессе реакции:

Объем CO2 (н.у.) = 0.896 л Мольный объем газа при н.у. = 22.4 л/моль Количество молей CO2 = 0.896 л / 22.4 л/моль = 0.04 моль CO2

Исходя из реакции 1, мы знаем, что 1 моль CO2 соответствует 1/2 моли CaCO3. Таким образом, количество молей CaCO3 в исходной смеси равно:

0.04 моль CO2 * (1 моль CaCO3 / 1/2 моль CO2) = 0.08 моль CaCO3

Теперь давайте рассмотрим реакцию 2. Масса сухого раствора составляет 14.21 г, и в нем содержится весь CaO, образовавшийся в результате реакции:

Масса CaO = 14.21 г

Теперь мы можем рассчитать массы гидроксида и карбоната кальция:

1. Масса Ca(OH)2 (гидроксид кальция): Масса Ca(OH)2 = Масса CaO (так как вся CaCO3 превратилась в CaO) = 14.21 г

2. Масса CaCO3 (карбонат кальция): Масса CaCO3 = 0.08 моль CaCO3 * (40.08 г/моль) = 3.21 г

Таким образом, масса гидроксида кальция (Ca(OH)2) в исходной смеси составляет 14.21 г, а масса карбоната кальция (CaCO3) составляет 3.21 г.