Яка маса кальцій сульфату (в грамах, цілими числами) міститься у суміші, при взаємодії 200 г кальцій карбонату

Мистическая_Феникс

37

Добро пожаловать! Давайте решим эту задачу пошагово.

1. Сначала посчитаем количество газа в условиях нормальных (нормобарических и нормотемпературных) условиях. Объём газа можно вычислить по уравнению состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где P - давление, V - объем газа, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)), T - температура в кельвинах.

В данной задаче нам уже дан объем газа - 39,42 л, давление можно принять равным атмосферному давлению (1 атмосфера), поэтому получаем:

\[39,42 \cdot 1 = n \cdot 0,0821 \cdot T\]

2. Теперь осталось найти количество вещества газа \(n\). Для этого воспользуемся уравнением эндотермической химической реакции между нитратной кислотой (HNO3) и кальцием (Са), в результате которой образуется газ:

\[CaCO3 + CaSO4 + 2HNO3 → 2Ca(NO3)2 + CO2 + H2O + SO2↑\]

Согласно уравнению реакции, на 2 моль нитратной кислоты образуется 1 моль сернистого газа (SO2). Таким образом:

\[n = \frac{{39,42}}{{22,4}} \cdot 0,5 = 0,8839\]

где 22,4 - мольный объем идеального газа (при нормальных условиях).

3. Теперь нам нужно найти массу кальция сульфата. Для этого выразим массу кальция сульфата через количество вещества и его молярную массу (массу одного моля вещества). Молярная масса кальция сульфата CaSO4 равна 136,14 г/моль.

\[m = n \cdot M = 0,8839 \cdot 136,14 = 118,905\]

Ответ: Масса кальция сульфата в смеси равна 118,91 грамм (округлено до сотых).