Смесь карбоната и хлорида кальция общей массой 161 г обработали избытком соляной кислоты, в результате чего выделилось 11,2 л газа (н. у.). Найди массовую долю карбоната кальция в…

Давайте подробно решим задачу поэтапно.

Дано:

• Общая масса смеси: \( m_{\text{смеси}} = 161\, \text{г} \)
• Объем выделившегося газа: \( V = 11,2\, \text{л} \) (н.у.)
• Газ: \( \text{CO}_2 \)
• Требуется найти массовую долю карбоната кальция (\( \text{CaCO}_3 \)) в исходной смеси, то есть \( \frac{m_{\text{CaCO}_3}}{m_{\text{смеси}}} \times 100\% \).

Шаг 1. Реакция смесей

В смеси есть \( \text{CaCO}_3 \) и \( \text{CaCl}_2 \), и их обрабатывают избытком соляной кислоты (\(\text{HCl}\)): \[ \text{CaCO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]

Образуется газ \( \text{CO}_2 \).
Обработка карбоната вызывает выделение газа, а хлорид кальция не участвует в реакции.

Шаг 2. Объем газа и его мольное количество

Нормальные условия:

• 1 моль газа занимает \( 22,4\, \text{л} \).

Найдем количество молей \( \text{CO}_2 \): \[ n_{\text{CO}_2} = \frac{V}{22,4} = \frac{11,2}{22,4} = 0,5\, \text{моль} \]

Шаг 3. Связь между количеством вещества и массой

Из уравнения реакции видно, что 1 моль \( \text{CaCO}_3 \) выделяет 1 моль \( \text{CO}_2 \).

Следовательно,: \[ n_{\text{CaCO}_3} = n_{\text{CO}_2} = 0,5\, \text{моль} \]

Масса карбоната кальция (молярная масса \( \text{CaCO}_3 \)): \[ M_{\text{CaCO}_3} = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100\, \text{г/моль} \]

Тогда масса карбоната кальция в смеси: \[ m_{\text{CaCO}_3} = n_{\text{CaCO}_3} \times M_{\text{CaCO}_3} = 0,5 \times 100 = 50\, \text{г} \]

Шаг 4. Определение массовой доли

Масса всей смеси — 161 г, а масса карбоната — 50 г:

Массовая доля карбоната: \[ \omega = \frac{m_{\text{CaCO}_3}}{m_{\text{смеси}}} \times 100\% = \frac{50}{161} \times 100\% \approx 31,06\% \]

Итогда ответ:

Массовая доля карбоната кальция в смеси ≈ 31,1%.