Яку масу кальцій сульфату (у грамах, до цілих) було взято в суміші, коли під дією надлишкової нітратної кислоти

Для того чтобы решить данную задачу, мы должны использовать химический уравнение для реакции между карбонатом кальция и нитратной кислотой. Оно выглядит следующим образом:

\[CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + CO_2 + H_2O\]

Из уравнения видно, что по каждому мольному эквиваленту карбоната кальция получается один моль диоксида углерода (CO2). Для того чтобы вычислить массу кальция сульфата, взятого в смеси, нам необходимо вычислить количество моль CO2, которое образуется при реакции.

1) Рассчитаем количество моль CO2:
По уравнению баланса, каждый моль карбоната кальция дает один моль CO2. Так как в задаче указана масса вещества (200 г карбоната кальция и кальция сульфата), нам необходимо преобразовать массу в количество молей. Для этого воспользуемся молярной массой карбоната кальция.

Молярная масса карбоната кальция (CaCO3) = \(40.08\, г/моль\) (масса атома кальция) + \(12.01\, г/моль\) (масса атома углерода) + \(3 \times 16.00\, г/моль\) (масса атомов кислорода в CO3)

Но нам дана масса вещества в граммах, поэтому мы должны разделить массу на молярную массу, чтобы получить количество моль:

Количество моль карбоната кальция = \(\frac{{200 \, г}}{{40.08 \, г/моль}}\)

2) Затем мы должны установить соотношение между образующимся CO2 и количеством моль карбоната кальция. Из уравнения реакции видно, что для каждого моля CO2 образуется один моль карбоната кальция и один моль сульфата кальция.

Следовательно, количество моль кальция сульфата будет равно количеству моль CO2, которое мы только что рассчитали:

Количество моль кальция сульфата = Количество моль CO2

3) Теперь мы можем рассчитать массу кальция сульфата. Для этого мы умножим количество моль кальция сульфата на его молярную массу.

Молярная масса кальция сульфата (CaSO4) = \(40.08\, г/моль\) (масса атома кальция) + \(32.06\, г/моль\) (масса атома серы) + \(4 \times 16.00\, г/моль\) (масса атомов кислорода в SO4)

Масса кальция сульфата = количество моль кальция сульфата \(\times\) молярная масса кальция сульфата

Окончательный ответ даст массу кальция сульфата, взятого в смеси.

А теперь я выполню все вычисления и дам окончательный ответ.