10. Вычислите объем газа (н. у.), полученного при прокаливании 175 г технического карбоната магния, в котором массовая доля некарбонатных примесей составляет 4%. Запишите число в…

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:

1. Найдем массу примесей: \[ \text{Масса примесей} = 175 \, \text{г} \times 0.04 = 7 \, \text{г} \]

2. 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:

1. Найдем молекулярную массу MgCO₃:

   • Mg (магний) = 24 г/моль
   • C (углерод) = 12 г/моль
   • O (оксиген) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль

   Итого: \[ M(\text{MgCO}_3) = 24 + 12 + 48 = 84 \, \text{г/моль} \]

2. 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.