6,72 л (н.у.) углекислого газа пропустили через 400 г 3,7%-ного раствора гидроксида кальция. рассчитайте массовую долю соли (%) в образовавшемся растворе. в ответ запишите число, округлив его до целых, знак % указывать не нужно.
Для решения задачи нужно рассмотреть реакцию взаимодействия углекислого газа с гидроксидом кальция.
Запишем уравнение реакции: \[ \text{Ca(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]
Определим количество молей углекислого газа: Для этого нужно знать молярную массу CO₂. Она составляет: \[ 12 + 2 \times 16 = 44 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдем количество молей углекислого газа, который пропустили через раствор: \[ n(\text{CO}_2) = \frac{m}{M} = \frac{6720 \, \text{г}}{44 \, \text{г/моль}} \approx 152 \, \text{моль} \]
Определим количество гидроксида кальция в растворе: Молярная масса Ca(OH)₂: \[ 40 + 2 \times 16 + 1 = 74 \, \text{г/моль} \]
Рассчитаем массу гидроксида кальция в 400 г 3,7%-ного раствора: \[ m(\text{Ca(OH)}_2) = 400 \, \text{г} \times 0,037 = 14,8 \, \text{г} \]
Количество молей Ca(OH)₂: \[ n(\text{Ca(OH)}_2) = \frac{14,8 \, \text{г}}{74 \, \text{г/моль}} \approx 0,2 \, \text{моль} \]
Определим, какой из реагентов ограничивает реакцию: На одно моль Ca(OH)₂ требуется одно моль CO₂, значит, у нас есть небольшой избыток CO₂:
- Moles of Ca(OH)₂ = 0.2
- Moles of CO₂ = 152
Таким образом, углекислый газ не является ограничивающим реагентом.
Рассчитаем массу образовавшейся соли (карбоната кальция): Масса CaCO₃ будет равна массе реагентов, что мы использовали:
- При реакции 0,2 моль Ca(OH)₂ образует 0,2 моль CaCO₃. Молярная масса CaCO₃ составляет: \[ 40 + 12 + 3 \times 16 = 100 \, \text{г/моль} \]
Масса CaCO₃: \[ m(\text{CaCO}_3) = 0,2 \, \text{моль} \times 100 \, \text{г/моль} = 20 \, \text{г} \]
Определим массу раствора после реакции: Исходный раствор - 400 г + образовавшийся осадок 20 г: \[ m_{\text{раствора}} = 400 + 20 = 420 \, \text{г} \]
Рассчитаем массовую долю соли в растворе: \[ \text{Массовая доля} = \frac{m(\text{CaCO}_3)}{m_{\text{раствора}}} \times 100\% = \frac{20}{420} \times 100 \approx 4.76\% \]
Округлив до целого числа, получаем 5.
Ответ: 5
