Question

При полном термическом разложении кальций карбоната, который содержал примесь кварцевого песка, из 20 г вещества образовалось 12 г остатка. Определите массовую часть примеси в кальций карбонате.

Answer 1

1) Масса CO2

   20-12=8г (т.к. газ не осадок)

2) Количество СО2

   8/44=0,1818моль

3) CaCO3=CaO+CO2

  n(CaCO3)=n(CO2)=0.1818моль

4) Масса CaCO3

  0,1818*100=18,18г

5) Массовая доля

  (20-18,18)/20=0,091=9,1%

Answer 2

Давайте рассмотрим реакцию полного термического разложения кальция карбоната (CaCO₃):

\[ CaCO₃ \rightarrow CaO + CO₂ \]

Согласно условию задачи, из 20 г кальция карбоната образовалось 12 г остатка (CaO). Теперь нужно определить массовую часть примеси (кварцевого песка) в исходном кальции карбонате.

Масса образовавшегося CaO равна 12 г. Это масса чистого кальция оксида (CaO). Масса атомного кальция (Ca) в этом оксиде равна молекулярной массе CaO минус масса молекулы кислорода (O₂). Молекулярная масса CaO равна:

\[ 40.08 \, \text{г/моль} + 16.00 \, \text{г/моль} = 56.08 \, \text{г/моль} \]

Масса кислорода в молекуле \(O₂\) равна \(2 \times 16.00 \, \text{г/моль} = 32.00 \, \text{г/моль}\).

Таким образом, масса атомного кальция в CaO равна \(56.08 \, \text{г/моль} - 32.00 \, \text{г/моль} = 24.08 \, \text{г/моль}\).

Теперь мы знаем, что из 20 г кальция карбоната образовалось 12 г CaO. Таким образом, моль CaO, образовавшихся при разложении, равна:

\[ \frac{12 \, \text{г}}{24.08 \, \text{г/моль}} \approx 0.498 \, \text{моль} \]

Теперь мы можем рассчитать массовую часть кальция в кальции карбонате. Молярная масса кальция карбоната (CaCO₃) равна:

\[ 40.08 \, \text{г/моль} + 12.01 \, \text{г/моль} + 3 \times 16.00 \, \text{г/моль} = 100.09 \, \text{г/моль} \]

Таким образом, масса кальция в 20 г кальция карбоната равна:

\[ \frac{40.08 \, \text{г/моль}}{100.09 \, \text{г/моль}} \times 20 \, \text{г} \approx 7.98 \, \text{г} \]

Теперь можем рассчитать массу примеси (кварцевого песка):

\[ 20 \, \text{г} - 7.98 \, \text{г} = 12.02 \, \text{г} \]

Таким образом, массовая часть примеси в кальции карбонате составляет 12.02 г.