Яка масова частка (%) магній карбонату у суміші порошків магній сульфату та магній карбонату масою 100 г, після реакції

Давайте решим задачу поэтапно.

Шаг 1: Запишем уравнение реакции
Магнезиевый карбонат (\(MgCO_3\)) реагирует с хлоридной кислотой (\(HCl\)) и превращается в магнезиевый хлорид (\(MgCl_2\)), углекислый газ (\(CO_2\)) и воду (\(H_2O\)). Уравнение реакции можно записать следующим образом:
\[MgCO_3 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + CO_2 + H_2O\]

Шаг 2: Определим количество газа выделенного в реакции
Из условия задачи известно, что объем выделившегося газа равен 11,2 литра. Обратите внимание, что объем газа измеряется в литрах, а не в молях.

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества газа
Чтобы рассчитать количество вещества выделившегося газа, необходимо знать его молярный объем при стандартных условиях (температура 0 °C и давление 1 атмосфера). Молярный объем газа при стандартных условиях равен 22,4 литра.

Для рассчета количества вещества газа используем формулу:
\[n = \frac{V}{V_m}\]
где \(n\) - количество вещества (в молях), \(V\) - объем газа (в литрах), \(V_m\) - молярный объем газа при стандартных условиях.

Подставим известные значения:
\[n = \frac{11,2}{22,4} = 0,5 моль\]

Шаг 4: Определим соотношение между магниями и газом
Из уравнения реакции видно, что 1 моль магнезиевого карбоната превращается в 1 моль газа \(CO_2\). Таким образом, мы можем сказать, что количество молей магнезиевого карбоната равно количеству молей газа выделившегося в реакции.

Шаг 5: Рассчитаем количество магнезиевого карбоната
Чтобы рассчитать количество магнезиевого карбоната, необходимо знать его молярную массу и количество молей газа.

Молярная масса магнезиевого карбоната (\(MgCO_3\)) составляет:
\[M = M_{Mg} + M_C + 3M_O = 24,31 + 12,01 + 3 \times 16 = 84,31 \, \text{г/моль}\]

Для рассчета количества магнезиевого карбоната используем формулу:
\[m = n \times M\]
где \(m\) - масса (в граммах), \(n\) - количество вещества (в молях), \(M\) - молярная масса (в граммах/моль).

Подставим известные значения:
\[m = 0,5 \times 84,31 = 42,15 \, \text{г}\]

Шаг 6: Рассчитаем массовую долю магнезиевого карбоната
Массовая доля магнезиевого карбоната в смеси равна отношению массы магнезиевого карбоната к общей массе смеси, умноженной на 100%:
\[\text{% Массовая доля} = \frac{m_{MgCO_3}}{m_{\text{смеси}}} \times 100%\]
где \(m_{MgCO_3}\) - масса магнезиевого карбоната (в граммах), \(m_{\text{смеси}}\) - общая масса смеси (в граммах).

Подставим известные значения:
\[\text{% Массовая доля} = \frac{42,15}{100} \times 100% = 42,15%\]

Таким образом, массовая доля магнезиевого карбоната в смеси порошков составляет 42,15%.