3. При пропускании 4,48 л углекислого газа (н.у.) через раствор гидроксида кальция образовался 365 г раствора карбоната кальция. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Для решения этой задачи, давайте разбьем процесс на несколько шагов.

Шаг 1: Определение химической реакции

Когда углекислый газ (CO₂) проходит через раствор гидроксида кальция (Ca(OH)₂), происходит реакция, в результате которой образуется карбонат кальция (CaCO₃) и вода (H₂O). Эта реакция можно записать следующим образом:

\[ \text{Ca(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2O \]

Шаг 2: Найдем количество вещества углекислого газа (CO₂)

Сначала найдем количество вещества углекислого газа, которое было пропущено через раствор. Для этого используем формулу:

\[ n = \frac{V}{V_m} \]

где:

• \( n \) — количество вещества (в молях),
• \( V \) — объем газа (в литрах),
• \( V_m \) — молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.), приблизительно равный \( 22,4 \, \text{л/моль} \).

Подставим данные:

\[ n = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Вычислим массу карбоната кальция (CaCO₃)

Согласно уравнению реакции, на каждую 1 моль CO₂ образуется 1 моль CaCO₃. Значит, у нас также образуется 0,2 моль CaCO₃.

Теперь найдем массу карбоната кальция. Для этого необходимо знать его молярную массу:

• Молярная масса Ca = 40,08 г/моль
• Молярная масса C = 12,01 г/моль
• Молярная масса O = 16,00 г/моль

Теперь посчитаем общую молярную массу CaCO₃:

\[ M_{\text{CaCO}_3} = M_{\text{Ca}} + M_{\text{C}} + 3 \cdot M_{\text{O}} = 40,08 + 12,01 + 3 \cdot 16,00 = 100,09 \, \text{г/моль} \]

Теперь, умножив количество моль на молярную массу, получим массу образовавшегося карбоната кальция:

\[ m = n \cdot M_{\text{CaCO}_3 = 0,2 \cdot 100,09 \approx 20,02 \, \text{г} \]

Шаг 4: Вычислим массовую долю соли в растворе

Теперь найдем массовую долю карбоната кальция в растворе. Для расчета массовой доли используем формулу:

\[ \text{Массовая доля} = \frac{m_{\text{соли}}}{m_{\text{раствор}}} \cdot 100\% \]

где:

• \( m_{\text{соли}} \) — масса карбоната кальция (CaCO₃),
• \( m_{\text{раствор}} \) — масса полученного раствора.

У нас уже есть масса соли:

\[ m_{\text{соли}} = 20,02 \, \text{г} \]

Общая масса раствора составила 365 г, как указано в задаче. Теперь можем подсчитать массовую долю:

\[ \text{Массовая доля} = \frac{20,02 \, \text{г}}{365 \, \text{г}} \cdot 100\% \]

\[ \text{Массовая доля} \approx 5,48\% \]

Ответ

Массовая доля карбоната кальция в полученном растворе составляет примерно 5,48%.