Какая масса оксида кальция получится при разложении 250 кг карбоната кальция, содержащего 20% примесей? Какой объём (н. у.) оксида углерода (IV) при этом выделится?

Давайте разберем вашу задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Определим массу чистого карбоната кальция

Имеется карбонат кальция (CaCO₃) с примесями. У нас есть 250 кг карбоната кальция, который содержит 20% примесей. Это значит, что только 80% от этой массы — это чистый карбонат кальция.

Сначала вычислим массу чистого карбоната кальция:

\[ \text{Масса чистого CaCO}_3 = 250 \text{ кг} \times 0.80 = 200 \text{ кг} \]

Шаг 2: Найдем уравнение реакции разложения

Карбонат кальция разлагается при нагревании по следующему уравнению:

\[ \text{CaCO}_3(s) \rightarrow \text{CaO}(s) + \text{CO}_2(g) \]

Шаг 3: Определим молярные массы реагентов и продуктов

• Молярная масса CaCO₃:

  • Ca: 40 г/моль
  • C: 12 г/моль
  • O₃: 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
  • Итого: \(40 + 12 + 48 = 100 \text{ г/моль}\)

• Молярная масса CaO:

  • Ca: 40 г/моль
  • O: 16 г/моль
  • Итого: \(40 + 16 = 56 \text{ г/моль}\)

• Молярная масса CO₂:

  • C: 12 г/моль
  • O₂: 16 г/моль × 2 = 32 г/моль
  • Итого: \(12 + 32 = 44 \text{ г/моль}\)

Шаг 4: Вычислим массу полученного оксида кальция

Согласно уравнению реакции, 1 моль карбоната кальция (\(100 \text{ г}\)) дает 1 моль оксида кальция (\(56 \text{ г}\)).

Теперь увидим, сколько моль карбоната кальция у нас есть:

\[ \text{Количество молей} = \frac{200 \text{ кг} \times 1000 \text{ г/kg}}{100 \text{ г/моль}} = 2000 \text{ моль} \]

Теперь вычислим массу получаемого оксида кальция:

\[ \text{Масса CaO} = 2000 \text{ моль} \times 56 \text{ г/моль} = 112000 \text{ г} = 112 \text{ кг} \]

Шаг 5: Вычислим объём оксида углерода (IV)

По уравнению реакции, также 1 моль карбоната кальция производит 1 моль углекислого газа (\(CO_2\)). Тогда количество полученного углекислого газа:

\[ \text{Количество CO}_2 = 2000 \text{ моль} \]

Теперь нам нужно найти объем углекислого газа при нормальных условиях (н.у.). При нормальных условиях 1 моль газа занимает \(22.4 \text{ л}\).

\[ \text{Объем CO}_2 = 2000 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 44800 \text{ л} \]

Ответ

• Масса оксида кальция (CaO): 112 кг
• Объем оксида углерода (IV) (CO₂): 44800 л

Если у вас остались вопросы, спрашивайте!