Question

Мел массой 400 г содержащий 10% примесей взаимодействует с 252 г 15% азотной кислоты. Найти объём выделившегося газа (н.у.)

Answer 1

CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2

m(CaCO3)=400г*0,9=360г - масса чистого мела.

m(HNO3)=252*0,15=37,8г - масса чистой азотной кислоты

 

M(CaCO3)=100г/моль

n(CaCO3)=m/M

n(CaCO3)=360/100

n(CaCO3)=3,6моль

 

M(HNO3)=63г/моль

n(HNO3)=37,8/*63

n(HNO3)=0,6моль

 

Азотная кислота в недостатке, и по ней мы будем вести расчет. 

 

n(HNO3):n(CO2)=2:1  за уравнением реакции

 

n(CO2)=0,6моль/2=0,3моль

 

V=n*Vm

V(CO2)=0,3моль*22,4

V(CO2)=6,72 л

 

Ответ: объём выделившегося газа равен 6,72 литра.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения массы. Сначала найдем массу чистого мела в реакции:

Масса чистого мела = масса мела - масса примесей Масса чистого мела = 400 г - 400 г * 10% = 400 г - 40 г = 360 г

Теперь мы можем рассчитать количество моль азотной кислоты, используя ее массовую долю и молярную массу:

Масса азотной кислоты = 252 г * 15% = 252 г * 0.15 = 37.8 г Количество моль азотной кислоты = масса / молярная масса = 37.8 г / 63.01 г/моль = 0.60 моль

Согласно уравнению реакции, 1 моль азотной кислоты реагирует с 1 моль углекислого газа, так что количество моль углекислого газа, выделившегося в реакции, также равно 0.60 моль.

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон, чтобы найти объем выделившегося газа при нормальных условиях (н.у.):

V = nRT/P

где n - количество моль газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах, P - давление

При нормальных условиях (н.у.) T = 273 К, P = 1 атм, R = 0.0821 л*атм/(моль*К)

V = 0.60 моль * 0.0821 л*атм/(моль*К) * 273 К / 1 атм = 12.3 л

Таким образом, объем выделившегося газа при нормальных условиях составляет 12.3 л.