Каков объём выделившегося газа после обработки избытком раствора соляной кислоты навески руды сидерита массой

Суть вопроса: Реакция соляной кислоты с рудой сидерита

Разъяснение: Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать законы химических реакций и стехиометрию.

1. Сначала определим количество карбоната железа (||) в исходной массе руды. Масса руды составляет 150 г, а содержание карбоната железа (||) составляет 80%.

Масса карбоната железа (||) = 150 г * 80% = 120 г

2. Запишем химическое уравнение реакции соли кислоты с карбонатом железа (||):

HCl + FeCO3 -> FeCl2 + CO2 + H2O

Из уравнения видно, что на 1 моль карбоната железа (||) образуется 1 моль CO2.

3. Поскольку масса равна молярной массе умноженной на количество вещества, мы можем рассчитать количество молей карбоната железа (||):

Количество молей FeCO3 = масса FeCO3 / молярная масса FeCO3

Молярная масса FeCO3 = 56 г/моль + 12 г/моль + (16 г/моль * 3) = 115 г/моль

Количество молей FeCO3 = 120 г / 115 г/моль ≈ 1.04 моль

4. Теперь мы знаем, что образуется 1 моль CO2 на 1 моль карбоната железа (||). Таким образом, количество молей CO2 равно количеству молей FeCO3:

Количество молей CO2 = 1.04 моль

5. Наконец, чтобы найти объем выделившегося газа (CO2), используем уравнение состояния идеального газа:

V = n * R * T / P

Где V - объем газа, n - количество молей газа (в нашем случае CO2), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление.

Универсальная газовая постоянная, R = 0.0821 л * атм / (моль * К)

Предположим, что температура и давление остаются постоянными. Тогда по уравнению Вант-Гоффа можем найти объем:

V1 / n1 = V2 / n2

V2 = V1 * n2 / n1

Так как нам известны значения V1, n2 и n1, можем подставить их и рассчитать объем выпущенного газа.

Демонстрация:
Задача: Каков объем выделившегося газа после обработки избытком раствора соляной кислоты навески руды сидерита массой 150 г, содержащей 80% карбоната железа (||)?
Решение:
1. Найдем количество карбоната железа (||) в навеске руды:
150 г * 80% = 120 г
2. Найдем количество молей карбоната железа (||):
Количество молей FeCO3 = 120 г / 115 г/моль ≈ 1.04 моль
3. Объем газа (CO2) равен количеству молей CO2:
Количество молей CO2 = 1.04 моль
4. Если предположить постоянство температуры и давления, используя уравнение Вант-Гоффа, находим:
V (объем газа) = V1 * n2 / n1 (где V1 - объем газа, n2 - количество молей CO2, n1 - количество молей FeCO3)
Подставляем известные значения и рассчитываем V.

Совет: Чтобы лучше понять решение задачи, рекомендуется изучить стехиометрию и уравнения состояния идеального газа. Не забывайте проверять единицы измерения и переводить их, если это необходимо, чтобы получить правильные ответы.

Ещё задача: Каков будет объем выделившегося газа, если масса навески руды составляет 250 г, а содержание карбоната железа (||) в навеске составляет 60%? Давление и температура остаются постоянными. Ответ дайте в литрах.

Суть вопроса: Реакции соляной кислоты и карбоната железа

Разъяснение:

Данная задача связана с реакцией между соляной кислотой (HCl) и карбонатом железа (FeCO3). Реакционное уравнение записывается следующим образом:
FeCO3 + 2HCl -> FeCl2 + H2O + CO2

Согласно уравнению, при реакции одной молекулы карбоната железа с двумя молекулами соляной кислоты, мы получаем одну молекулу хлорида железа, одну молекулу воды и одну молекулу углекислого газа.

Теперь посчитаем количество веществ, используя данные из задачи. Масса изначальной навески руды сидерита составляет 150 г, а процент содержания карбоната железа в руде равен 80%. Для расчета количества FeCO3 в навеске умножим массу навески на процент содержания карбоната железа и разделим на 100:
масса FeCO3 = 150 г * 80 / 100 = 120 г

Из уравнения реакции видно, что каждая молекула FeCO3 образует одну молекулу углекислого газа. Молярная масса углекислого газа составляет 44 г/моль. Теперь можем посчитать количество углекислого газа:
количество CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2 = 120 г / 44 г/моль ≈ 2.727 моль

Ответ: После обработки избытком соляной кислоты, будет выделяться примерно 2.727 моль углекислого газа.

Совет:

Чтобы лучше разобраться в подобных задачах с реакциями, важно понимать, как составлять реакционные уравнения и знать молярные массы веществ. Ознакомьтесь с методикой составления и балансировки уравнений реакций и изучите периодическую систему элементов.

Ещё задача:

Посчитайте количество углекислого газа, которое образуется при реакции 25 г карбоната кальция с избытком соляной кислоты. (Молярная масса углекислого газа - 44 г/моль)