Смесь карбоната и хлорида кальция общей массой 161 161 г обработали избытком соляной кислоты, в результате чего выделилось 11 , 2 11,2 л газа (н. у.). Найди массовую долю…

Для решения этой задачи нужно узнать, сколько кальция карбоната (CaCO₃) присутствует в смеси, а затем вычислить его массовую долю.

1. Запись уравнения реакции:

   Кальций карбонат реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению:

   \[ CaCO₃ + 2HCl \rightarrow CaCl₂ + H₂O + CO₂ \]

   Из уравнения видно, что 1 моль CaCO₃ реагирует с 2 моль HCl, и в результате выделяется 1 моль углекислого газа (CO₂).

2. Определение объема газа:

   Из условия задачи известно, что выделилось 11,2 л CO₂ при нормальных условиях. При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Значит, можем найти количество молей CO₂:

   \[ n_{CO₂} = \frac{V_{CO₂}}{V_{моль}} = \frac{11,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,5 \, \text{моль} \]

3. Определение количества молей CaCO₃:

   Из уравнения реакции видно, что на 1 моль CaCO₃ образуется 1 моль CO₂, следовательно, в смеси было 0,5 моль CaCO₃.

4. Масса карбоната кальция:

   Теперь можно вычислить массу CaCO₃, зная количество молей и молярную массу:

   Молярная масса CaCO₃:

   • Ca = 40 г/моль
   • C = 12 г/моль
   • O₃ = 3 × 16 г/моль = 48 г/моль
     Итого: 40 + 12 + 48 = 100 г/моль

   Масса CaCO₃: \[ m_{CaCO₃} = n_{CaCO₃} \times M_{CaCO₃} = 0,5 \, \text{моль} \times 100 \, \text{г/моль} = 50 \, \text{г} \]

5. Массовая доля карбоната кальция:

   Общая масса смеси 161 г. Массовая доля CaCO₃ рассчитывается по формуле:

   \[ W_{CaCO₃} = \left(\frac{m_{CaCO₃}}{m_{общ}} \right) \times 100\% \] Подставляем известные значения:

   \[ W_{CaCO₃} = \left(\frac{50 \, \text{г}}{161 \, \text{г}} \right) \times 100\% \approx 31,06 \% \]

Таким образом, массовая доля карбоната кальция в исходной смеси составляет примерно 31,1%.