ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 29 Вопрос 2 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Какая масса оксида кальция получится при разложении 250 кг карбоната кальция, содержащего 20% примесей? Какой объём (н. у.) оксида углерода (IV) при этом выделится?

Дано:

— Масса карбоната кальция с примесями: \(m(\text{CaCO}_3 \text{ с прим.}) = 250 \, \text{кг} = 250000 \, \text{г}\)
— Массовая доля примесей: \(\omega(\text{примесей}) = 20\%\)
— Молярная масса карбоната кальция: \(M(\text{CaCO}_3) = 100 \, \text{г/моль}\)
— Молярная масса оксида кальция: \(M(\text{CaO}) = 56 \, \text{г/моль}\)
— Молярный объём газа при нормальных условиях: \(V_m = 22,4 \, \text{л/моль}\)

Найти:

1. Массу оксида кальция (\(m(\text{CaO})\)).
2. Объём углекислого газа (\(V(\text{CO}_2)\)).

Решение:

Уравнение реакции разложения карбоната кальция:

\(
\text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2\uparrow
\)

1. Определяем массовую долю чистого карбоната кальция:

\(
\omega(\text{CaCO}_3) = 100\% — \omega(\text{примесей}) = 100\% — 20\% = 80\% = 0{,}8
\)

2. Находим массу чистого карбоната кальция:

\(
m(\text{CaCO}_3) = m(\text{CaCO}_3 \, \text{с прим.}) \cdot \omega(\text{CaCO}_3)
\)

\(
m(\text{CaCO}_3) = 250000 \, \text{г} \cdot 0{,}8 = 200000 \, \text{г}
\)

3. Рассчитываем количество вещества карбоната кальция:

\(
n(\text{CaCO}_3) = \frac{m}{M} = \frac{200000 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 2000 \, \text{моль}
\)

По уравнению реакции:

Количество вещества оксида кальция (\(n(\text{CaO})\)) и углекислого газа (\(n(\text{CO}_2)\)) равно количеству вещества карбоната кальция (\(n(\text{CaCO}_3)\)):

\(
n(\text{CaO}) = n(\text{CO}_2) = n(\text{CaCO}_3) = 2000 \, \text{моль}
\)

4. Объём углекислого газа (\(V(\text{CO}_2)\)):

\(
V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \cdot V_m
\)

\(
V(\text{CO}_2) = 2000 \, \text{моль} \cdot 22{,}4 \, \text{л/моль} = 44800 \, \text{л}
\)

5. Масса оксида кальция (\(m(\text{CaO})\)):

\(
m(\text{CaO}) = n(\text{CaO}) \cdot M(\text{CaO})
\)

\(
m(\text{CaO}) = 2000 \, \text{моль} \cdot 56 \, \text{г/моль} = 112000 \, \text{г} = 112 \, \text{кг}
\)

Ответ:

— Масса оксида кальция: \(112 \, \text{кг}\)
— Объём углекислого газа: \(44800 \, \text{л}\)

Условие задачи:

Нам дано:
— Масса исходного вещества (карбоната кальция с примесями): \(m(\text{CaCO}_3 \text{ с прим.}) = 250 \, \text{кг}\).
— Примеси составляют \(20\%\), то есть чистого карбоната кальция в смеси — \(80\%\).

Нужно найти:
1. Массу оксида кальция (\(m(\text{CaO})\)).
2. Объём углекислого газа (\(V(\text{CO}_2)\)).

Решение:

1. Определяем массу чистого карбоната кальция
Так как в смеси содержится \(80\%\) чистого карбоната кальция, его масса вычисляется по формуле:

\(
m(\text{CaCO}_3) = m(\text{CaCO}_3 \, \text{с прим.}) \cdot \omega(\text{CaCO}_3)
\)

Подставляем значения:
\(
m(\text{CaCO}_3) = 250000 \, \text{г} \cdot 0{,}8 = 200000 \, \text{г}.
\)

Итак, масса чистого карбоната кальция составляет \(200000 \, \text{г}\).

2. Рассчитываем количество вещества карбоната кальция
Количество вещества (\(n\)) рассчитывается по формуле:
\(
n = \frac{m}{M},
\)
где:
— \(m\) — масса вещества (\(200000 \, \text{г}\)),
— \(M\) — молярная масса (\(M(\text{CaCO}_3) = 100 \, \text{г/моль}\)).

Подставляем:
\(
n(\text{CaCO}_3) = \frac{200000}{100} = 2000 \, \text{моль}.
\)

Таким образом, количество вещества карбоната кальция равно \(2000 \, \text{моль}\).

3. Определяем количество вещества продуктов реакции
По уравнению реакции:
\(
\text{CaCO}_3 \rightarrow \text{CaO} + \text{CO}_2\uparrow,
\)
видно, что:
— из \(1\) молекулы карбоната кальция (\(1\, \text{моль}\)) образуется \(1\, \text{моль}\) оксида кальция (\(\text{CaO}\)) и \(1\, \text{моль}\) углекислого газа (\(\text{CO}_2\)).

Следовательно:
\(
n(\text{CaO}) = n(\text{CO}_2) = n(\text{CaCO}_3) = 2000 \, \text{моль}.
\)

4. Находим массу оксида кальция
Масса рассчитывается по формуле:
\(
m = n \cdot M,
\)
где:
— \(n(\text{CaO}) = 2000 \, \text{моль}\),
— \(M(\text{CaO}) = 56 \, \text{г/моль}\).

Подставляем:
\(
m(\text{CaO}) = 2000 \cdot 56 = 112000 \, \text{г}.
\)

Преобразуем в килограммы:
\(
m(\text{CaO}) = 112000 \, \text{г} = 112 \, \text{кг}.
\)

Итак, масса оксида кальция составляет \(112 \, \text{кг}\).

5. Находим объём углекислого газа
Объём газа рассчитывается по формуле:
\(
V = n \cdot V_m,
\)
где:
— \(n(\text{CO}_2) = 2000 \, \text{моль}\),
— \(V_m = 22{,}4 \, \text{л/моль}\) (молярный объём газа при нормальных условиях).

Подставляем:
\(
V(\text{CO}_2) = 2000 \cdot 22{,}4 = 44800 \, \text{л}.
\)

Итак, объём углекислого газа составляет \(44800 \, \text{л}\).

Ответ:
1. Масса оксида кальция: \(112 \, \text{кг}\).
2. Объём углекислого газа: \(44800 \, \text{л}\).