Для того чтобы решить задачу, начнем с понимания, что происходит при обжиге известняка. Известняк (CaCO₃) разлагается при нагревании на известь (CaO) и углекислый газ (CO₂). Уравнение реакции выглядит так:
\[ \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2 \]
Шаг 1: Определение чистоты исходного вещества
Для начала необходимо определить массу чистого известняка, который будет подвергаться обжигу. Учитывая, что массовая доля примесей составляет 0,1, это означает, что 10% от массы известняка — это примеси.
Масса примесей:
\[ \text{Масса примесей} = 100\, \text{г} \times 0.1 = 10\, \text{г} \]Масса чистого известняка: \[ \text{Масса чистого известняка} = 100\, \text{г} - 10\, \text{г} = 90\, \text{г} \]
Шаг 2: Вычисление объема углекислого газа
Теперь мы можем выяснить, сколько углекислого газа выделится при обжиге 90 г чистого известняка.
Молярная масса известняка (CaCO₃) составляет:
- Ca (кальций) = 40 г/моль
- C (углерод) = 12 г/моль
- O (кислород) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
- Итого: 40 + 12 + 48 = 100 г/моль
Мы знаем, что на 1 моль CaCO₃ образуется 1 моль CO₂. Значит, все 100 г CaCO₃ дадут 22.4 л CO₂ при нормальных условиях (NTP — нормальные температурные и атмосферные условия).
Для 90 г CaCO₃:
- Находим количество моль: \[ n = \frac{90\, \text{г}}{100\, \text{г/моль}} = 0.9\, \text{моль} \]
Теперь находим объем углекислого газа, который выделится: \[ V = n \times 22.4\, \text{л/моль} = 0.9\, \text{моль} \times 22.4\, \text{л/моль} = 20.16\, \text{л} \]
Ответ
При обжиге 100 г известняка с массовой долей примесей 10% выделится 20.16 литров углекислого газа (CO₂).