Из 200 кг карбоната кальция при взаимодействии с азотной кислотой был получен нитрат кальция массой 311,6 кг вычислите выход (%) данной реакции (Запишите число с точностью до целых)
Для решения задачи нам необходимо сначала установить уравнение реакции между карбонатом кальция (CaCO₃) и азотной кислотой (HNO₃). Реакция выглядит следующим образом:
\[ \text{CaCO}_3 + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Из уравнения видно, что 1 моль карбоната кальция реагирует с 2 молями азотной кислоты, и в результате реакции получается 1 моль нитрата кальция.
Теперь найдем молекулярные массы веществ:
- Молярная масса CaCO₃ = 40 (Ca) + 12 (C) + 3 × 16 (O) = 100 г/моль.
- Молярная масса Ca(NO₃)₂ = 40 (Ca) + 2 × (14 (N) + 3 × 16 (O)) = 40 + 2 × 62 = 164 г/моль.
Теперь вычислим, сколько молей карбоната кальция у нас есть: \[ \text{Количество моль CaCO}_3 = \frac{200\, \text{кг}}{100\, \text{г/моль}} = \frac{200000\, \text{г}}{100\, \text{г/моль}} = 2000\, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, 1 моль CaCO₃ дает 1 моль Ca(NO₃)₂. Следовательно, мы можем получить 2000 моль Ca(NO₃)₂.
Теперь рассчитаем массу полученного нитрата кальция: \[ \text{Масса Ca(NO}_3)_2 = 2000\, \text{моль} \times 164\, \text{г/моль} = 328000\, \text{г} = 328\, \text{кг} \]
Теперь можем вычислить выход реакции. У нас фактически получено 311,6 кг нитрата кальция. Выход реакции (%) рассчитывается по формуле:
\[ \text{Выход (\%)} = \left( \frac{\text{Фактическая масса}}{\text{理想ная масса}} \right) \times 100 \]
Подставим известные значения:
\[ \text{Выход (\%)} = \left( \frac{311,6\, \text{кг}}{328\, \text{кг}} \right) \times 100 \approx 95\% \]
Таким образом, выход реакции составляет 95%.
