Каков состав и массовые доли веществ в растворе, полученном путем процесса обжига 65,79 г известняка с 5% примесями, а затем прохождения углекислого газа через 328 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия (плотность равна 1,22 г/мл)? Пожалуйста, предоставьте уравнения реакций, указанные в условии, а также все необходимые вычисления в соответствующих единицах измерения.
Руслан
Хорошо, давайте рассмотрим задачу поэтапно.
Шаг 1: Найдем массу известняка
Из условия задачи мы знаем, что масса известняка составляет 65,79 г.
Шаг 2: Найдем массу примесей в известняке
В известняке содержится 5% примесей. Для нахождения массы примесей умножим массу известняка на процент примесей:
Масса примесей = 65,79 г * 5% = 3,29 г
Шаг 3: Найдем массу чистого известняка
Масса чистого известняка равна разности массы известняка и массы примесей:
Масса чистого известняка = 65,79 г - 3,29 г = 62,5 г
Шаг 4: Составим уравнение реакции обжига известняка
Процесс обжига известняка можно описать следующим уравнением:
\[CaCO3 \longrightarrow CaO + CO2\]
(известняк распадается на оксид кальция и углекислый газ)
Шаг 5: Найдем молекулярную массу CaO и CO2
Молекулярная масса CaO (оксид кальция) равна 56 г/моль, а молекулярная масса CO2 (углекислый газ) равна 44 г/моль.
Шаг 6: Найдем количество молей CaO
Для этого разделим массу чистого известняка на молекулярную массу CaO:
Количество молей CaO = Масса чистого известняка / Молекулярная масса CaO
Количество молей CaO = 62,5 г / 56 г/моль ≈ 1,116 моль
Шаг 7: Найдем количество молей CO2
Согласно уравнению реакции, одна моль CaCO3 дает одну моль CO2. Таким образом, количество молей CO2 также равно 1,116 моль.
Шаг 8: Найдем объем CO2
Так как мы знаем количество молей и объем CO2, мы можем использовать идеальный газовый закон:
\(V = n \cdot R \cdot T / P\)
где V - объем газа, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.
В условии задачи не указана температура, но она не является критической для нашего решения. Поэтому мы можем пропустить эту переменную. Величина R - универсальная газовая постоянная, равная 0,0821 л·атм/(моль·К). Давление P взято из условия задачи и составляет 20% (в процентах) от плотности гидроксида натрия.
Расчет будет следующим образом:
\(V = 1,116 \cdot 0,0821 / 0,20 \approx 4,6\) литра
Шаг 9: Найдем массовые доли веществ в растворе
Массовая доля вещества определяется как отношение массы компонента к массе раствора. В данном случае, раствор состоит из 328 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия. Масса раствора можно найти, умножив его объем на плотность:
Масса раствора = 328 мл * 1,22 г/мл = 400,16 г
Массовая доля известняка:
Масса известняка / Масса раствора = 62,5 г / 400,16 г ≈ 0,156 = 15,6%
Массовая доля гидроксида натрия:
Масса гидроксида натрия = Масса раствора - Масса известняка = 400,16 г - 62,5 г = 337,66 г
Массовая доля гидроксида натрия = Масса гидроксида натрия / Масса раствора = 337,66 г / 400,16 г ≈ 0,843 = 84,3%
Массовая доля гидроксида натрия в процентах = 84,3%
Массовая доля известняка в процентах = 15,6%
Таким образом, состав и массовые доли веществ в растворе, полученном путем процесса обжига известняка с 5% примесями и прохождения углекислого газа через 20%-ный раствор гидроксида натрия, составляют 15,6% известняка и 84,3% гидроксида натрия.
Шаг 1: Найдем массу известняка
Из условия задачи мы знаем, что масса известняка составляет 65,79 г.
Шаг 2: Найдем массу примесей в известняке
В известняке содержится 5% примесей. Для нахождения массы примесей умножим массу известняка на процент примесей:
Масса примесей = 65,79 г * 5% = 3,29 г
Шаг 3: Найдем массу чистого известняка
Масса чистого известняка равна разности массы известняка и массы примесей:
Масса чистого известняка = 65,79 г - 3,29 г = 62,5 г
Шаг 4: Составим уравнение реакции обжига известняка
Процесс обжига известняка можно описать следующим уравнением:
\[CaCO3 \longrightarrow CaO + CO2\]
(известняк распадается на оксид кальция и углекислый газ)
Шаг 5: Найдем молекулярную массу CaO и CO2
Молекулярная масса CaO (оксид кальция) равна 56 г/моль, а молекулярная масса CO2 (углекислый газ) равна 44 г/моль.
Шаг 6: Найдем количество молей CaO
Для этого разделим массу чистого известняка на молекулярную массу CaO:
Количество молей CaO = Масса чистого известняка / Молекулярная масса CaO
Количество молей CaO = 62,5 г / 56 г/моль ≈ 1,116 моль
Шаг 7: Найдем количество молей CO2
Согласно уравнению реакции, одна моль CaCO3 дает одну моль CO2. Таким образом, количество молей CO2 также равно 1,116 моль.
Шаг 8: Найдем объем CO2
Так как мы знаем количество молей и объем CO2, мы можем использовать идеальный газовый закон:
\(V = n \cdot R \cdot T / P\)
где V - объем газа, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, P - давление.
В условии задачи не указана температура, но она не является критической для нашего решения. Поэтому мы можем пропустить эту переменную. Величина R - универсальная газовая постоянная, равная 0,0821 л·атм/(моль·К). Давление P взято из условия задачи и составляет 20% (в процентах) от плотности гидроксида натрия.
Расчет будет следующим образом:
\(V = 1,116 \cdot 0,0821 / 0,20 \approx 4,6\) литра
Шаг 9: Найдем массовые доли веществ в растворе
Массовая доля вещества определяется как отношение массы компонента к массе раствора. В данном случае, раствор состоит из 328 мл 20%-ного раствора гидроксида натрия. Масса раствора можно найти, умножив его объем на плотность:
Масса раствора = 328 мл * 1,22 г/мл = 400,16 г
Массовая доля известняка:
Масса известняка / Масса раствора = 62,5 г / 400,16 г ≈ 0,156 = 15,6%
Массовая доля гидроксида натрия:
Масса гидроксида натрия = Масса раствора - Масса известняка = 400,16 г - 62,5 г = 337,66 г
Массовая доля гидроксида натрия = Масса гидроксида натрия / Масса раствора = 337,66 г / 400,16 г ≈ 0,843 = 84,3%
Массовая доля гидроксида натрия в процентах = 84,3%
Массовая доля известняка в процентах = 15,6%
Таким образом, состав и массовые доли веществ в растворе, полученном путем процесса обжига известняка с 5% примесями и прохождения углекислого газа через 20%-ный раствор гидроксида натрия, составляют 15,6% известняка и 84,3% гидроксида натрия.
Знаешь ответ?