Question

Смесь CaO и CaCO3 массой 8,4 г обработали избытком раствора HCl. Какой объём CO2 (н.у.) при этом выделится, если массовая доля CaO в исходной смеси составляет 26,3%?

Answer 1

Дано :
m(CaO и CaCO3)=8,4 г
W(CaO)=26,3%
Найти :
V(CO2)=?
Решение:
Составляем уравнения реакций по правилам:
Основный оксид+кислота=Соли и вода
CaO + 2HCL=CaCl2+H2O
Соль+ кислота = новая соль+ новая кислота
Но так-как угольная кислота неустойчивая и поэтому на воздухе разлогается на углекислый газ и воду.
CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O
Так ка только во второй реакции выделяется углекислый газ , то это будет основное уравнение реакции .но чтобы по нему считать нам нужно вычисть массу оксида кальци, участвующего первой реакции, из смеси веществ. Для этого нам пригодится массовая доля.она показывает сколько процентов вещества в нашей смеси . Если мы умножим всю массу смеси на массовую долю вещества,то найдем массу вещества в
смеси.
m(CaO)=w(CaO)*m смеси/100=2,21г
А потом вычтем подученную массу из массы смеси и ,тогда,получем массу вещества участвующего во 2 реакции.
m(CaCO3)=m смеси-m(CaO)= 8,4-2,21=6,19 г
Находим количество вещества.но сперва, найдем молярную массу - массу молекулы вещества(берем данные из периодической таблицы)
m(CaCO3)=1*40+1*12+16*3=52+48+100 г/моль
Количество вещества
n(CaCO3)=m/M=6,19/100=0,0619моль
Составляем пропорцию по 2 уравнению из коэффициентов перед реагентами(знаменатель) и определенного количества вещества . За X оба значим количество вещества CO2:
X моль/1 моль=0,0619/1 моль
X= 0,0619 моль
Теперь , когда мы определили количество вещества CO2 , находим его объем ( помня что Vm=22,4):
V(CO2)=n*Vm=0,0619*22,4=1.38656 л
Ответ:1,38656
Отметьте, если вам не трудно, решение как лучшее.
Спасибо за задачу)

Answer 2

Конечная цель — вычислить объем углекислого газа \( CO_2 \) (нормальных условиях) при обработке смеси \( CaO \) и \( CaCO_3 \) избытком \( HCl \).

1. Начнем с расчета количества \( CaO \) в исходной смеси: Массовая доля \( CaO \) в смеси составляет 26,3%. Если предположить, что общая масса исходной смеси \( CaO \) и \( CaCO_3 \) равна 8,4 г, то масса \( CaO \) в этой смеси будет \( 26,3\% \) от 8,4 г.

\[ \text{Масса } CaO = 26,3\% \times 8,4 \, \text{г} = 2,214 \, \text{г} \]

2. Теперь найдем массу \( CaCO_3 \) в исходной смеси: Из общей массы исходной смеси вычитаем массу \( CaO \):

\[ \text{Масса } CaCO_3 = \text{Общая масса} - \text{Масса } CaO = 8,4 \, \text{г} - 2,214 \, \text{г} = 6,186 \, \text{г} \]

3. Затем определим количество вещества \( CaO \) и \( CaCO_3 \) в молях: Используем молярные массы: \( CaO \) — около 56 г/моль, \( CaCO_3 \) — около 100 г/моль.

\[ \text{Моль } CaO = \frac{\text{Масса } CaO}{\text{Молярная масса } CaO} = \frac{2,214 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} \approx 0,0395 \, \text{моль} \] \[ \text{Моль } CaCO_3 = \frac{\text{Масса } CaCO_3}{\text{Молярная масса } CaCO_3} = \frac{6,186 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} \approx 0,0619 \, \text{моль} \]

4. Основываясь на химическом уравнении реакции между \( CaCO_3 \) и \( HCl \):

\[ CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O \]

Одна моль \( CaCO_3 \) образует одну моль \( CO_2 \). Таким образом, количество молей \( CO_2 \), выделяющихся при реакции, будет равно количеству молей \( CaCO_3 \), а именно 0,0619 моль.

5. Наконец, используем идеальный газовый закон \( V = n \times V_m \), где \( V \) — объем газа, \( n \) — количество вещества в молях, \( V_m \) — молярный объем газа при нормальных условиях (\( V_m \approx 22,4 \, \text{л/моль} \)):

\[ V_{CO_2} = n_{CO_2} \times V_m = 0,0619 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 1,388 \, \text{л} \]

Таким образом, при обработке смеси \( CaO \) и \( CaCO_3 \) избытком \( HCl \) выделится около 1,388 л \( CO_2 \) при нормальных условиях.