Какова массовая доля соли в конечном растворе после реакции образования газа при растворении смеси оксида кальция

Для решения этой задачи нам потребуется использовать принцип сохранения массы и знание стехиометрических соотношений в химической реакции.

1. Сначала найдем количество газообразного вещества, образующегося при реакции между оксидом кальция и карбонатом кальция.

Молярная масса оксида кальция (CaO) равна 56 г/моль, молярная масса карбоната кальция (CaCO3) равна 100 г/моль.

Коэффициенты перед реагентами в балансированном уравнении реакции образования газа между CaO и CaCO3:

CaO + CaCO3 → CaCO3 + CO2

Теперь у нас есть все данные, чтобы рассчитать количество молей газообразного вещества, образующегося при реакции.

\[ n = \frac{{\text{{масса вещества}}}}{{\text{{молярная масса вещества}}}} \]

Для оксида кальция:

\[ n_{\text{{CaO}}} = \frac{{300 \, \text{{г}}}}{{56 \, \text{{г/моль}}}} = 5,36 \, \text{{моль}} \]

Для карбоната кальция:

\[ n_{\text{{CaCO3}}} = \frac{{300 \, \text{{г}}}}{{100 \, \text{{г/моль}}}} = 3 \, \text{{моль}} \]

Таким образом, количество молей газообразного вещества равно количеству молей CO2, так как это продукт реакции.

2. Теперь найдем количество газообразного вещества (CO2), прореагировавшего с гидроксидом натрия (NaOH).

Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) равна 40 г/моль.

Для расчета количества молей газообразного вещества (CO2), прореагировавшего с гидроксидом натрия (NaOH), используем массу и массовую долю гидроксида натрия:

\[ n = \frac{{\text{{масса вещества}}}}{{\text{{молярная масса вещества}}}} \]

\[ n_{\text{{CO2}}} = \frac{{200 \, \text{{г}} \times 0,08}}{{40 \, \text{{г/моль}}}} = 0,4 \, \text{{моль}} \]

3. Теперь мы можем рассчитать массовую долю соли (CaCO3) в конечном растворе, зная количество молей CaCO3 и общий объем раствора после реакции.

Общий объем раствора равен сумме объемов раствора CaO и CaCO3, которые растворились:

Объем раствора CaO: \( V_{\text{{CaO}}} = 300 \, \text{{мл}} \)

Объем раствора CaCO3: \( V_{\text{{CaCO3}}} = 300 \, \text{{мл}} \)

Общий объем раствора: \( V_{\text{{общий}}} = V_{\text{{CaO}}} + V_{\text{{CaCO3}}} = 600 \, \text{{мл}} \)

Массовая доля соли (CaCO3) в конечном растворе определяется по формуле:

\[ \text{{Массовая доля}} = \frac{{n_{\text{{CaCO3}}}}}{{n_{\text{{общий}}}}} \times 100\% \]

\[ \text{{Массовая доля}} = \frac{{3 \, \text{{моль}}}}{{5,36 \, \text{{моль}} + 3 \, \text{{моль}} + 0,4 \, \text{{моль}}}} \times 100\% \]

\[ \text{{Массовая доля}} \approx 32,43\% \]

Таким образом, массовая доля соли (CaCO3) в конечном растворе после реакции составляет около 32,43%.