Какая массовая доля примесей присутствует в образце мрамора, из которого было получено 2.24 л газа (нормальных

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать знания о химической реакции между мрамором (CaCO3) и соляной кислотой (HCl). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[CaCO3 + 2HCl \rightarrow CaCl2 + H2O + CO2\]

Из уравнения видно, что каждый моль CaCO3 реагирует с 2 молями HCl. Из задачи известно, что 11.2 г мрамора было растворено в избытке соляной кислоты. Чтобы найти количество мрамора, растворенного в соляной кислоте, нужно использовать его молярную массу.

Молярная масса CaCO3 равна сумме атомных масс кальция (Ca), углерода (C) и трех кислородных атомов (O) в молекуле. Согласно периодической системе, молярная масса Ca равна 40.1 г/моль, C - 12.0 г/моль, O - 16.0 г/моль. Поэтому молярная масса CaCO3 равна:
\[40.1 + 12.0 + 3 \times 16.0 = 100.1 \, \text{г/моль}\]

Теперь мы можем использовать полученные значения для определения количества моль CaCO3:
\[\text{Количество моль CaCO3} = \frac{\text{Масса мрамора}}{\text{Молярная масса CaCO3}} = \frac{11.2 \, \text{г}}{100.1 \, \text{г/моль}}\]

Вычислив это выражение, получаем количество моль CaCO3, которые реагируют с соляной кислотой. Обозначим это количество как \(n\).

Поскольку у нас есть стехиометрическое соотношение между мрамором и образующимся газом CO2, мы можем измерить количество образовавшегося газа, обозначим его как \(V\).

Теперь мы можем установить связь между \(n\) (количество моль CaCO3) и \(V\) (объем CO2). Обратите внимание, что все измерения проведены при нормальных условиях (0°C и 1 атм), поэтому мы можем использовать объем газа напрямую. Согласно стехиометрии, каждый моль CaCO3 образует один моль CO2. Следовательно, количество моль CO2 будет таким же, как количество моль CaCO3.

Далее, мы должны найти массу примеси в образце мрамора. Образец мрамора исчезает в результате его полного растворения в соляной кислоте. Поэтому масса примеси в образце мрамора будет равна массе образца минус массе его основных компонентов (в данном случае, масса CaCO3).

Теперь у нас есть все необходимые значения для расчета массовой доли примесей в образце мрамора:

\[\text{Массовая доля примесей} = \frac{\text{Масса примесей}}{\text{Масса образца мрамора}} \times 100\%\]

Вставив значения, получим:

\[\text{Массовая доля примесей} = \frac{\text{Масса образца мрамора} - (\text{Молярная масса CaCO3} \times n)}{\text{Масса образца мрамора}} \times 100\%\]

Осталось только рассчитать значение:

\[\text{Массовая доля примесей} = \frac{11.2 \, \text{г} - (100.1 \, \text{г/моль} \times \frac{11.2 \, \text{г}}{100.1 \, \text{г/моль}})}{11.2 \, \text{г}} \times 100\%\]