При обжиге 2, 5 тонн известняка было получено 1 целая 1200 тонн оксида кальция, определите массовую долю примесей в известняке и объем выделившегося углекислого газа.

Чтобы решить задачу, давайте разберем ее по шагам. **Шаг 1: Определим массовую долю примесей в известняке.** Известно, что при обжиге известняка (CaCO₃) образуется оксид кальция (CaO) и углекислый газ (CO₂). Реакция обжига известняка описывается следующим уравнением: \[ \text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2 \] Из данного уравнения можно увидеть, что 1 моль CaCO₃ соответствует 1 молю CaO и 1 молю CO₂. **Шаг 2: Найдем количество CaO, полученного из известняка.** Дано, что из 2,5 тонн известняка получилось 1,1200 тонны оксида кальция. Сначала переведем это в более привычные единицы: \[ 1,1200 \text{ тонн} = 1120 \text{ кг} \] **Шаг 3: Определим количество молей CaO.** Молярная масса CaO: - Масса Ca = 40 г/моль - Масса O = 16 г/моль Молярная масса CaO: \[ 40 + 16 = 56 \text{ г/моль} \] Теперь найдем количество молей CaO в 1120 кг (или 1,120,000 г): \[ n(\text{CaO}) = \frac{1120000 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 20000 \text{ моль} \] **Шаг 4: Используем соотношение, чтобы найти количество молей CaCO₃.** Согласно уравнению реакции, количество молей CaCO₃ равно количеству молей CaO: \[ n(\text{CaCO}_3) = n(\text{CaO}) = 20000 \text{ моль} \] **Шаг 5: Найдем массу CaCO₃.** Молярная масса CaCO₃: - Масса Ca = 40 г/моль - Масса C = 12 г/моль - Масса O = 3 × 16 г/моль = 48 г/моль Молярная масса CaCO₃: \[ 40 + 12 + 48 = 100 \text{ г/моль} \] Теперь используем это, чтобы найти массу CaCO₃: \[ m(\text{CaCO}_3) = n(\text{CaCO}_3 \times \text{молярная масса CaCO}_3 = 20000 \text{ моль} \times 100 \text{ г/моль} = 2000000 \text{ г} = 2000 \text{ кг} \] **Шаг 6: Вычисление массовой доли примесей.** Суммарная масса известняка = 2500 кг Количество CaCO₃ = 2000 кг, поэтому масса примесей: \[ m(\text{примеси}) = m(\text{известняк}) - m(\text{CaCO}_3 \] \[ m(\text{примеси}) = 2500 \text{ кг} - 2000 \text{ кг} = 500 \text{ кг} \] Теперь вычислим массовую долю примесей: \[ \text{массовая доля примесей} = \frac{m(\text{примеси})}{m(\text{известняк})} \times 100 \% = \frac{500 \text{ кг}}{2500 \text{ кг}} \times 100 \% = 20 \% \] **Шаг 7: Определение объема выделившегося углекислого газа.** Количество молей CO₂ равно количеству молей CaCO₃, то есть 20000 моль. Для нахождения объема CO₂ воспользуемся уравнением состояния газа: При нормальных условиях (0 °C, 1 атм) 1 моль идеального газа занимает 22,4 литра. Объем CO₂: \[ V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \times 22,4 \text{ л/моль} = 20000 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 448000 \text{ л} \] **Вывод:** 1. Массовая доля примесей в известняке составляет 20%. 2. Объем выделившегося углекислого газа составляет 448000 литров.