Какова масса карбоната кальция, использованного для реакции разложения, и объем (н.у.) образовавшегося углекислого

Черныш_530

11

Давайте посмотрим на задачу. Мы хотим найти массу карбоната кальция, используемого для реакции разложения, а также объем (нормальных условиях) образовавшегося углекислого газа. Дано, что при разложении не загрязненного примесями карбоната кальция образовалось 8 г оксида кальция, и выход реакции составляет 85%.

Для начала, давайте запишем уравнение реакции разложения:

\[\text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2\]

Из этого уравнения мы видим, что одна молекула карбоната кальция (\(\text{CaCO}_3\)) разлагается на одну молекулу оксида кальция (\(\text{CaO}\)) и одну молекулу углекислого газа (\(\text{CO}_2\)).

Теперь давайте рассчитаем, сколько молей оксида кальция образовалось при данной реакции. Масса 8 г оксида кальция является массой продукта, которая образуется при разложении заданного количества карбоната кальция. Для этого нужно использовать молярные массы соответствующих веществ.

Молярная масса \(\text{CaO}\) составляет 56 г/моль. Поэтому, чтобы найти количество молей оксида кальция, мы делим массу на молярную массу:

\[n(\text{CaO}) = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{8 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}}\]

Рассчитаем это значение и округлим его до нужного количества знаков после запятой:

\[n(\text{CaO}) \approx 0.143 \, \text{моль}\]

Затем мы знаем, что выход реакции составляет 85%. Это значит, что 85% реагента превращается в продукт. Следовательно, количество молей карбоната кальция будет равно:

\[n(\text{CaCO}_3) = \frac{n(\text{CaO})}{0.85}\]

Рассчитаем это значение:

\[n(\text{CaCO}_3) \approx \frac{0.143 \, \text{моль}}{0.85} \approx 0.168 \, \text{моль}\]

Теперь мы можем рассчитать массу карбоната кальция, используемого для реакции разложения. Для этого умножим количество молей на молярную массу \(\text{CaCO}_3\), которая составляет 100 г/моль:

\[\text{масса}(\text{CaCO}_3) = n(\text{CaCO}_3) \times \text{молярная масса}(\text{CaCO}_3) = 0.168 \, \text{моль} \times 100 \, \text{г/моль}\]

Рассчитаем:

\[\text{масса}(\text{CaCO}_3) = 16.8 \, \text{г}\]

Таким образом, масса карбоната кальция, использованного для реакции разложения, составляет 16.8 г.

Теперь давайте рассчитаем объем углекислого газа, образовавшегося при разложении карбоната кальция. Для этого нам нужно использовать соответствующие молные объемы газов.

Молный объем газа (нормальных условиях) составляет 22.4 л/моль. Так как мы знаем количество молей углекислого газа (\(n(\text{CO}_2)\)), мы можем рассчитать его молный объем, используя следующую формулу:

\[V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \times \text{молный объем газа}\]

Рассчитаем объем:

\[V(\text{CO}_2) = 0.168 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль}\]

\[V(\text{CO}_2) = 3.7632 \, \text{л}\]

Округлим этот результат:

\[V(\text{CO}_2) \approx 3.76 \, \text{л}\]

Таким образом, объем (нормальных условиях) образовавшегося углекислого газа составляет примерно 3.76 л. Масса карбоната кальция, использованного для реакции разложения, составляет 16.8 г.