Чтобы решить задачу, давайте поэтапно разберемся, что нам необходимо сделать.
Во-первых, нам нужно понять, какие реакции происходят при прокаливании карбоната магния, а также учесть, что в пробе есть примеси.
Шаг 1: Примерный состав самих веществ
Технический карбонат магния — это MgCO₃, который при нагревании разлагается по следующему уравнению:
[ \text{MgCO}_3 \rightarrow \text{MgO} + \text{CO}_2 \uparrow ]
При разложении 1 моль магний карбоната дает 1 моль углекислого газа (CO₂).
Шаг 2: Найдем массу чистого MgCO₃
В задаче указано, что 4% массы составляет не карбонатная примесь. Мы можем рассчитать массу чистого карбоната магния следующим образом:
Найдем массу примесей:
[
\text{Масса примесей} = 175 , \text{г} \times 0.04 = 7 , \text{г}
]
Теперь найдем массу чистого MgCO₃:
[
\text{Масса MgCO}_3 = 175 , \text{г} - 7 , \text{г} = 168 , \text{г}
]
Шаг 3: Переведём массу MgCO₃ в моли
Теперь, зная массу карбоната, можем найти количество моль MgCO₃:
Найдем молекулярную массу MgCO₃:
- Mg (магний) = 24 г/моль
- C (углерод) = 12 г/моль
- O (оксиген) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
Итого:
[
M(\text{MgCO}_3) = 24 + 12 + 48 = 84 , \text{г/моль}
]
Переведём массу в моли:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{168 , \text{г}}{84 , \text{г/моль}} = 2 , \text{моля}
]
Шаг 4: Найдем объем газа
При разложении 1 моль MgCO₃ выделяется 1 моль CO₂. Значит, из 2 моль MgCO₃ получается 2 моль CO₂.
При стандартных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22.4 литра. Поэтому объем CO₂ можно вычислить следующим образом:
[
V = n \times 22.4 , \text{л/моль} = 2 , \text{моля} \times 22.4 , \text{л/моль} = 44.8 , \text{л}
]
Ответ
Таким образом, объем газа, полученного при прокаливании 175 г технического карбоната магния, составляет 44.8 литра.
