Question

Какой объем углекислого газа получитсяв результате термического разложения 20г известняка, содержащего 10% примесей.(4л;2л;6л;8л).

Answer 1

CaCO3=CaO+CO2
m(CaCO3)=20*0.9=18 г
n(CaCO3)=18/100=0.18 моль
n(CO2)=n(CaCO3)=0.18 моль
V(CO2)=0.18*22.4=(приблизительно)=4 л

Answer 2

Для того чтобы решить эту задачу, давайте разберемся с химической реакцией термического разложения известняка (кальция карбоната):

\[ CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2 \]

Из уравнения видно, что одна моль кальция карбоната распадается на одну моль оксида кальция (известняка) и одну моль углекислого газа.

1. Найдем мольную массу известняка (CaCO₃). \[ M(CaCO_3) = M(Ca) + M(C) + 3 \cdot M(O) = 40.08 + 12.01 + 3 \cdot 16.00 = 100.09 \, \text{г/моль} \]

2. Известно, что у нас есть 20 г известняка, и 10% из этого веса - примеси. Таким образом, масса чистого известняка: \[ m_{\text{чистый известняк}} = 20 \, \text{г} \times (1 - 0.1) = 18 \, \text{г} \]

3. Теперь найдем количество молей чистого известняка: \[ n_{\text{чистый известняк}} = \frac{m_{\text{чистый известняк}}}{M(CaCO_3)} \] \[ n_{\text{чистый известняк}} = \frac{18 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}} \approx 0.1798 \, \text{моль} \]

4. Поскольку у нас каждая моль кальция карбоната даёт одну моль \( CO_2 \), объем углекислого газа можно найти, используя уравнение состояния идеального газа: \[ V = nRT/P \] где - \( V \) - объем газа, - \( n \) - количество молей газа, - \( R \) - универсальная газовая постоянная (\(8.314 \, \text{л} \cdot \text{моль}^{-1} \cdot \text{К}^{-1}\)), - \( T \) - температура в кельвинах, - \( P \) - давление газа.

Допустим, что температура и давление остаются постоянными, и тогда можно записать: \[ \frac{V_1}{n_1} = \frac{V_2}{n_2} \]

В нашем случае \( n_1 = 0.1798 \, \text{моль} \) (количество молей углекислого газа), \( V_1 \) - неизвестный объем углекислого газа.

5. Поскольку объем углекислого газа вопроса представлен в литрах, давайте преобразуем ответ в литры. Поскольку 1 моль газа занимает примерно 22.4 л при нормальных условиях (0°C и 1 атм), мы можем использовать это для пересчета объема из молей в литры: \[ V_{\text{литры}} = V_{\text{моль}} \times 22.4 \]

Теперь давайте решим уравнение: \[ V_{\text{литры}} = n_{\text{газ}} \times 22.4 \]

\[ V_{\text{литры}} = 0.1798 \times 22.4 \approx 4.03 \, \text{л} \]

Таким образом, ответ на ваш вопрос - объем углекислого газа после термического разложения 20 г известняка составляет примерно 4.03 л.