Давайте разберем эту задачу шаг за шагом.
Задача:
Вам нужно вычислить объем углекислого газа (CO₂), который можно получить из известняка массой 70 г, в котором массовая доля карбоната кальция (CaCO₃) составляет 60%.
Шаг 1: Найдем массу карбоната кальция в известняке.
Масса известняка составляет 70 г, и массовая доля карбоната кальция 60%. Это означает, что:
[ \text{Масса } CaCO₃ = 70 , \text{г} \times 0.6 = 42 , \text{г} ]
Шаг 2: Запишем уравнение реакции.
Когда карбонат кальция разлагается, он превращается в оксид кальция (CaO) и углекислый газ (CO₂) по следующему уравнению:
[ \text{CaCO}_3 (s) \rightarrow \text{CaO} (s) + \text{CO}_2 (g) ]
Шаг 3: Найдем количество вещества карбоната кальция.
Теперь используем молярную массу карбоната кальция (CaCO₃):
- Молярная масса Ca = 40 г/моль
- Молярная масса C = 12 г/моль
- Молярная масса O = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
Таким образом, молярная масса CaCO₃:
[
M_{CaCO₃} = 40 + 12 + 48 = 100 , \text{г/моль}
]
Теперь найдем количество молей карбоната кальция:
[
n_{CaCO₃} = \frac{\text{масса } CaCO₃}{M_{CaCO₃}} = \frac{42 , \text{г}}{100 , \text{г/моль}} = 0.42 , \text{моль}
]
Шаг 4: Найдем количество углекислого газа.
Согласно уравнению реакции, на каждую молекулу карбоната кальция образуется одна молекула углекислого газа. Следовательно, количество молей CO₂ будет равно количеству молей CaCO₃:
[
n_{CO₂} = n_{CaCO₃} = 0.42 , \text{моль}
]
Шаг 5: Затем найдем объем углекислого газа.
При стандартных условиях (0°C и 1 атмосферное давление) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Поэтому объем углекислого газа можно вычислить по формуле:
[
V_{CO₂} = n_{CO₂} \times 22.4 , \text{л/моль} = 0.42 , \text{моль} \times 22.4 , \text{л/моль}
]
[
V_{CO₂} = 9.408 , \text{л}
]
Ответ:
Объем углекислого газа, который можно получить из 70 г известняка, составляет примерно 9.41 литров (округляя до двух знаков после запятой).
