При растворении 180 г известняка в избытке азотной кислоты выделилось 34,27 л (н. у.) углекислого газа. Определите массовую долю карбоната кальция в данном образце известняка.

Чтобы решить эту задачу, нам нужно сначала определить, сколько карбоната кальция (CaCO₃) было в известняке, исходя из объёма выделившегося углекислого газа (CO₂). 1. **Найдем количество молей углекислого газа**. В нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Поэтому: \[ n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{22.4 \, \text{л/моль}} = \frac{34.27 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 1.53 \, \text{моль} \] 2. **Используем уравнение реакции между карбонатом кальция и азотной кислотой**: \[ \text{CaCO}_3 + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \] Из уравнения видно, что 1 моль CaCO₃ даёт 1 моль CO₂. Значит, количество молей CaCO₃ будет равно количеству молей CO₂: \[ n(CaCO_3) = n(CO_2) = 1.53 \, \text{моль} \] 3. **Теперь рассчитаем массу карбоната кальция**: Молярная масса CaCO₃: - Ca = 40 г/моль, - C = 12 г/моль, - O₃ = 3 × 16 г/моль = 48 г/моль. Итого: \[ M(CaCO_3) = 40 + 12 + 48 = 100 \, \text{г/моль} \] Теперь можем найти массу CaCO₃: \[ m(CaCO_3) = n(CaCO_3) \times M(CaCO_3) = 1.53 \, \text{моль} \times 100 \, \text{г/моль} = 153 \, \text{г} \] 4. **Теперь рассчитаем массовую долю карбоната кальция в образце известняка**: Массовая доля (w) рассчитывается по формуле: \[ w = \frac{m(CaCO_3)}{m(известняка)} \times 100\% \] Подставляем значения: \[ w = \frac{153 \, \text{г}}{180 \, \text{г}} \times 100\% \approx 85 \% \] Итак, массовая доля карбоната кальция в образце известняка составляет примерно 85%.