Для решения задачи нужно выяснить, сколько карбоната кальция (CaCO₃) содержится в известняке, и затем определить его массовую долю в общем количестве известнякa.
Запишем уравнение реакции между карбонатом кальция и соляной кислотой:
\[ CaCO₃ + 2HCl \rightarrow CaCl₂ + H₂O + CO₂ \]
Эта реакция показывает, что на один моль карбоната кальция выделяется один моль углекислого газа (CO₂).
Определим количество вещества CO₂, выделившегося в реакции. По законам газов при нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22,4 литра.
Объем выделившегося газа составляет 2,24 литра, поэтому найдем количество вещества CO₂:
\[ n_{CO₂} = \frac{V}{22.4} = \frac{2.24 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 0.1 \, \text{моль} \]
В соответствии с уравнением реакции, количество вещества карбоната кальция, который прореагировал, равно количеству вещества CO₂:
\[ n_{CaCO₃} = 0.1 \, \text{моль} \]
Теперь рассчитаем массу карбоната кальция. Для этого используем молярную массу CaCO₃:
Молярная масса CaCO₃:
- Ca: 40 г/моль
- C: 12 г/моль
- O₃: 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
Таким образом,
\[ M_{CaCO₃} = 40 + 12 + 48 = 100 \, \text{г/моль} \]
Масса карбоната кальция:
\[ m_{CaCO₃} = n_{CaCO₃} \cdot M_{CaCO₃} = 0.1 \, \text{моль} \cdot 100 \, \text{г/моль} = 10 \, \text{г} \]
Теперь найдем массовую долю карбоната кальция в известняке. Известняк имеет массу 11 грамм:
\[ \text{Массовая доля } (CaCO₃) = \frac{m_{CaCO₃}}{m_{известняка}} \cdot 100\% = \frac{10 \, \text{г}}{11 \, \text{г}} \cdot 100\% \]
\[ \text{Массовая доля } (CaCO₃) \approx 90.91\% \]
Таким образом, массовая доля карбоната кальция в известняке составляет приблизительно 91%. Это соответствует вашему ответу! Отличная работа!
