Задача 2 На 800 г. мрамора, содержащего 2% некарбонатных примесей подействовали 20%-ым раствором азотной кислоты массой 1260 г. Вычислите объем оксида углерода(IV).полученного при данной реакции(н.у.)

Задача по химии: вычислим объем CO2, полученного при взаимодействии мрамора с азотной кислотой. Данные: - Мрамор содержит 2% некарбонатных примесей. Масса образца 800 г. - 20% раствор азотной кислоты массой 1260 г. 1) Масса чистого CaCO3 (мрамор — это CaCO3). - Масса CaCO3 = 800 g × (1 − 0.02) = 784 g. - Молярная масса CaCO3 ≈ 100.09 g/mol. - n(CaCO3) = 784 / 100.09 ≈ 7.84 mol. 2) Масса и количество HNO3 в растворе. - Масса чистого HNO3 = 1260 g × 0.20 = 252 g. - Молярная масса HNO3 ≈ 63.01 g/mol. - n(HNO3) = 252 / 63.01 ≈ 4.00 mol. 3) Стехиометрия реакции CaCO3 + 2 HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O - Каждый 1 мол CaCO3 требует 2 мол HNO3 и образует 1 мол CO2. - По количеству HNO3 лимитирующий реагент: максимум участков CaCO3, которые могут прореагировать, равен n(HNO3)/2 ≈ 4.00 / 2 = 2.00 mol. - Таким образом, CO2, получаемый при реакции, = 2.00 mol (поскольку 2 мол CaCO3 дают 2 мол CO2). 4) Объем CO2 при нормальных условиях (н.у.) - При нормальных условиях Vm(CO2) ≈ 24.0 L/mol. - V(CO2) = n(CO2) × Vm = 2.00 mol × 24.0 L/mol = 48.0 L. Ответ: объем оксида углерода(IV) CO2, полученного при данных условиях, составляет примерно 48 литров (при нормальных условиях). Примечание: если считать по STP (0°C, 1 атм), объем был бы 2.00 mol × 22.4 L/mol = 44.8 L.