Question

Сколько литров газа образуется при сплавлении 120г. известняка, содержащего 80% карбоната кальция с избытком кварцевого песка?

Answer 1

96г                                хл
CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2
100г                             22,4л

m(CaCO3)=mизвестняка *ω (CCO3)/100%=120г*80%/100%=96г

х= 96*22,4/100=21,504л

Answer 2

Для решения этой задачи нужно учитывать химические реакции, происходящие при сплавлении известняка (кальциевого карбоната) с кварцевым песком.

Химическое уравнение реакции между известняком (CaCO3) и кварцевым песком (SiO2) может выглядеть следующим образом:

\[ \text{CaCO3} + \text{SiO2} \rightarrow \text{CaSiO3} + \text{CO2} \]

Из уравнения видно, что при реакции образуется углекислый газ (CO2). Теперь давайте рассчитаем количество молей углекислого газа, используя данные о массе известняка.

Молярная масса известняка (CaCO3) равна приблизительно 100.09 г/моль. Так как известняк содержит 80% карбоната кальция (CaCO3), масса карбоната кальция в 120 г известняка равна \(0.8 \times 120 \, \text{г} = 96 \, \text{г}\).

Теперь рассчитаем количество молей карбоната кальция:

\[ \text{Моли CaCO3} = \frac{\text{Масса карбоната кальция}}{\text{Молярная масса CaCO3}} \]

\[ \text{Моли CaCO3} = \frac{96 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}} \]

\[ \text{Моли CaCO3} \approx 0.959 \, \text{моль} \]

Согласно уравнению реакции, каждый моль CaCO3 порождает один моль CO2. Таким образом, количество молей углекислого газа равно 0.959 моль.

Теперь используем уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молей, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура в кельвинах.

Предположим, что реакция происходит при стандартных условиях (температура 273 К, давление 1 атмосфера), и рассчитаем объем углекислого газа:

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

\[ V = \frac{0.959 \, \text{моль} \times 0.0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \times 273 \, \text{К}}{1 \, \text{атм}} \]

\[ V \approx 21.55 \, \text{л} \]

Таким образом, при сплавлении 120 г известняка с содержанием 80% карбоната кальция с избытком кварцевого песка, образуется примерно 21.55 л углекислого газа.