1. Какой объем (нормальных условий) будет образован при нагревании 5 кг известняка, содержащего 10% примесей

Содержание вопроса: Массовая доля и стехиометрия

Инструкция:

1. Для решения первой задачи, нам необходимо найти объем двуокиси углерода, образованной при нагревании известняка. Сначала найдем массу самого известняка:
Масса известняка = масса общая - масса примесей
Масса известняка = 5 кг - 10% от 5 кг (так как известняк содержит 10% примесей)
Масса известняка = 5 кг - 0.5 кг = 4.5 кг

Затем, используя уравнение реакции превращения известняка в двуокись углерода:
CaCO3 -> CaO + CO2

Массовое соотношение CaCO3 и CO2 в уравнении реакции равно 1:1.
Таким образом, масса двуокиси углерода равна с массе известняка.

Для расчета объема двуокиси углерода, используем идеальный газовый закон:
V = (m/M) * (RT/P), где
V - объем газа
m - масса газа
M - молярная масса газа (44 г/моль для CO2)
R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л * атм / моль * К)
T - температура в Кельвинах (нормальные условия: 273 К)
P - давление в атмосферах (нормальные условия: 1 атм)

Подставляя все значения в формулу, получаем:
V = (4.5 кг / 44 г/моль) * (0.0821 л * атм / моль * К) * (273 К / 1 атм)
V ≈ 26.1 л

2. Для решения второй задачи, нам необходимо найти массовую долю CaCO3 в исходной смеси. Для этого мы должны знать соотношение между молями газа и продуктов реакции.

Найдем количество вещества оксида кальция СаO в граммах:
м = масса / молярная масса
м = 5 г / 56 г/моль (молярная масса СаO)
м ≈ 0.089 моль

Используя уравнение реакции растворения оксида кальция в кислоте:
CaO + H2O -> Ca(OH)2

Массовое соотношение CaO и CaCO3 в уравнении реакции равно 1:1.
Таким образом, масса CaCO3 равна массе CaO.

Затем расчитаем молярную массу СаCO3:
Молярная масса CaCO3 = масса CaCO3 / количество вещества CaCO3
Молярная масса CaCO3 = 5 г / 0.089 моль
Молярная масса CaCO3 ≈ 56 г/моль

Наконец, найдем массовую долю CaCO3 в исходной смеси, используя следующую формулу:
Массовая доля CaCO3 = (масса CaCO3 / масса исходной смеси) * 100%
Массовая доля CaCO3 = (5 г / (5 г + 140 мл * 0.001 г/мл)) * 100%
Массовая доля CaCO3 ≈ 3.4%

Например:

1. Решим задачу: Каков объем (нормальных условий) будет образован при нагревании 8 кг известняка, содержащего 20% примесей, и превращении его в двуокись углерода?
2. Решим задачу: При растворении 10 г оксида кальция CaO в кислоте и выделении 200 мл газа (нормальных условий), какова массовая доля CaCO3 в исходной смеси?

Совет:

1. Перед решением стехиометрических задач, полезно вспомнить основы химических реакций и применять необходимые формулы и уравнения.
2. Убедитесь, что ваши единицы измерения согласованы во всем расчете (г, кг, мл, л).
3. Важно тщательно выполнять каждый шаг решения, проверяя расчеты и формулы.

Закрепляющее упражнение:

1. Найдите массу известняка, содержащего 15% примесей, если известно, что масса его примесей составляет 2 кг.
2. При растворении 3 г оксида меди (II) CuO в кислоте и выделении 90 мл газа (нормальных условий), найдите массовую долю CuCO3 в исходной смеси.