11 г известника обработали избытком соляной кислоты.В результате реакции выделился газ объемом 2,24 л (н.у.).Найдите массовую долю карбоната кальция в известняке.Задача
Для решения задачи начнем с разбора данных и понимания реакции, о которой идет речь.
1. **Данные задачи:**
- Масса известняка (карбоната кальция, CaCO₃): 11 г.
- Объем выделившегося газа (CO₂) после реакции: 2,24 л (н.у.).
2. **Химическая реакция:**
В процессе реакции карбоната кальция с соляной кислотой (HCl) происходит следующая реакция:
\[
CaCO₃ + 2HCl \rightarrow CaCl₂ + H₂O + CO₂↑
\]
По уравнению видно, что 1 моль карбоната кальция реагирует с 2 молями хлороводородной кислоты с образованием 1 моля углекислого газа (CO₂).
3. **Использование объема газа:**
При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, мы можем найти количество молей углекислого газа (CO₂):
\[
n_{CO₂} = \frac{V}{V_{m}} = \frac{2,24\text{ л}}{22,4\text{ л/моль}} = 0,1\text{ моль}
\]
4. **Определение количества молей CaCO₃:**
Из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CO₂, следовательно, количество молей карбоната кальция также равно 0,1 моль:
\[
n_{CaCO₃} = 0,1\text{ моль}
\]
5. **Рассчитаем массовую долю CaCO₃:**
Для расчета нужно узнать массу CaCO₃:
- Молярная масса CaCO₃:
- Ca: 40,08 г/моль
- C: 12,01 г/моль
- O: 16,00 г/моль × 3 = 48,00 г/моль
Итого:
\[
M_{CaCO₃} = 40,08 + 12,01 + 48,00 = 100,09\text{ г/моль}
\]
Теперь можем выразить массу карбоната кальция:
\[
m_{CaCO₃} = n_{CaCO₃} \cdot M_{CaCO₃} = 0,1\text{ моль} \cdot 100,09\text{ г/моль} = 10,01\text{ г}
\]
6. **Теперь найдем массовую долю карбоната кальция в известняке:**
Массовая доля (w) определяется формулой:
\[
w = \frac{m_{CaCO₃}}{m_{известняка}} \cdot 100\%
\]
Подставляя известные значения:
\[
w = \frac{10,01\text{ г}}{11\text{ г}} \cdot 100\% \approx 90,1\%
\]
**Ответ: Массовая доля карбоната кальция в известняке составляет примерно 90,1%.**
