Question

Для анализа смеси химически чистых СаСО3 и SrСО3 была взята навеска 0,7860 г и обработана избытком серной кислоты. Масса прокаленного осадка (СаSО4 + SrSО4) составила 1,0210 г. Вычислите массовые доли карбонатов кальция и стронция в исходной смеси.

Answer 1

Давайте разберемся с задачей.

Имеем смесь химически чистых \( \text{CaCO}_3 \) (кальция карбоната) и \( \text{SrCO}_3 \) (стронция карбоната).

1. Начнем с брутто-уравнения реакции обработки смеси избытком серной кислоты: \[ \text{CaCO}_3 + \text{SrCO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CaSO}_4 + \text{SrSO}_4 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

2. В реакции участвуют молекулы карбонатов и серной кислоты. Масса прокаленного осадка \( \text{CaSO}_4 + \text{SrSO}_4 \) равна 1,0210 г.

3. Теперь нам нужно выразить массу каждого карбоната в исходной смеси. Обозначим массу \( \text{CaCO}_3 \) как \( m_{\text{CaCO}_3} \) и массу \( \text{SrCO}_3 \) как \( m_{\text{SrCO}_3} \).

4. Уравнение реакции позволяет нам установить соотношение между массами карбонатов и прокаленного осадка: \[ \frac{m_{\text{CaCO}_3}}{m(\text{CaSO}_4)} = \frac{\text{молекулярная масса } \text{CaCO}_3}{\text{молекулярная масса } \text{CaSO}_4} \] \[ \frac{m_{\text{SrCO}_3}}{m(\text{SrSO}_4)} = \frac{\text{молекулярная масса } \text{SrCO}_3}{\text{молекулярная масса } \text{SrSO}_4} \]

5. Молекулярные массы: \( \text{молекулярная масса } \text{CaCO}_3 = 100,09 \, \text{г/моль} \), \( \text{молекулярная масса } \text{SrCO}_3 = 147,63 \, \text{г/моль} \), \( \text{молекулярная масса } \text{CaSO}_4 = 136,14 \, \text{г/моль} \), \( \text{молекулярная масса } \text{SrSO}_4 = 183,68 \, \text{г/моль} \).

6. Теперь подставим известные значения и решим уравнения относительно \( m_{\text{CaCO}_3} \) и \( m_{\text{SrCO}_3} \): \[ \frac{m_{\text{CaCO}_3}}{1,0210} = \frac{100,09}{136,14} \] \[ \frac{m_{\text{SrCO}_3}}{1,0210} = \frac{147,63}{183,68} \]

7. Решив эти уравнения, мы найдем массы \( m_{\text{CaCO}_3} \) и \( m_{\text{SrCO}_3} \).

8. Теперь мы можем вычислить массовые доли: \[ \text{Массовая доля } \text{CaCO}_3 = \frac{m_{\text{CaCO}_3}}{m_{\text{CaCO}_3} + m_{\text{SrCO}_3}} \times 100\% \] \[ \text{Массовая доля } \text{SrCO}_3 = \frac{m_{\text{SrCO}_3}}{m_{\text{CaCO}_3} + m_{\text{SrCO}_3}} \times 100\% \]

Подставьте значения и выполните вычисления.