Какова массовая доля примесей в образце мрамора, если 11,2 г он растворен в избытке соляной кислоты и получено 2,24

Тема вопроса: Массовая доля примесей в образце мрамора

Объяснение:

Массовая доля примесей в образце мрамора определяется с использованием закона Дальтона о частичных давлениях и уравнения газового состояния. Для решения данной задачи нам понадобятся следующие данные: масса мрамора - 11,2 г и объем газа (нормальных условиях) - 2,24 л.

1. Найдите количество вещества мрамора, используя его молекулярную массу. Молекулярная масса мрамора составляет около 100 г/моль.

Объем газа под нормальными условиями связан с его количеством вещества через уравнение идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа (нормальное давление составляет 1 атмосфера или 101325 Па), V - объем газа, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура (нормальная температура составляет 273 К).

Получаем n = PV/RT = (1 атмосфера × 2,24 л) / (0,0821 × 273 К) ≈ 0,102 моль.

Масса мрамора составляет 11,2 г, а количество вещества составляет 0,102 моль, следовательно, молярная масса мрамора равна 11,2 г / 0,102 моль ≈ 109,8 г/моль.

2. Найдите массовую долю примесей в образце мрамора, используя следующую формулу:

Массовая доля примесей (%) = (масса примеси / масса образца) × 100%.

Масса примеси = масса образца - чистая масса мрамора.

Чистая масса мрамора = количество вещества мрамора × молярную массу мрамора.

Массовая доля примесей (%) = [(масса образца - (количество вещества мрамора × молярную массу мрамора))/ масса образца] × 100%.

Вставим все известные значения для решения:

Массовая доля примесей (%) = [(11,2 гр - (0,102 моль × 109,8 г/моль)) / 11,2 гр] × 100% ≈ 91,8%.

Пример:

Задача: В образце мрамора массой 22 г обнаружено 0,17 моль примесей. Определите массовую долю примесей в образце.

Совет:

При решении задач по массовой доле примесей в образце, всегда убедитесь в правильном определении чистой массы образца и массы примесей. Не забудьте использовать правильное значение молекулярной массы вещества.

Закрепляющее упражнение:

В образце стали находится 1,5 г примесей. Общая масса образца составляет 20 г. Определите массовую долю примесей в образце.

Массовая доля примесей в образце мрамора

Разъяснение:

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон Гей-Люссака. Закон Гей-Люссака утверждает, что объемы газов, вступающих в химическую реакцию, и их стехиометрические коэффициенты соотносятся между собой. В этой задаче мы знаем, что 2,24 л газа при нормальных условиях (н.у.) образуется при реакции с мрамором.

Сначала найдем объем мрамора, решив уравнение Гей-Люссака. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа, где V - объем в литрах, n - количество вещества в молях, R - газовая постоянная (0,0821 л*атм/(моль*К)), T - температура в Кельвинах, и P - давление в атмосферах.
V = nRT / P

Согласно задаче, объем газа V равен 2,24 л, R равно 0,0821 л*атм/(моль*К), а T и P равны значениям нормальных условий (н.у.), то есть температуре 273 К и давлению 1 атмосфера.

Теперь, найдя количество моль газа, мы можем вычислить количество моль мрамора в реакции. Используя молярную массу мрамора (CaCO3), равную 100 г/моль, мы можем определить массу мрамора, содержащуюся в 2,24 л газа при н.у.

Наконец, выразим массовую долю примесей в образце мрамора, разделив массу примесей на общую массу образца.

Доп. материал:

Массовая доля примесей в образце мрамора равна 11,2 г / (2,24 г/моль * 100 г/моль) = 0,05 или 5%.

Совет:

Для лучшего понимания задачи и успешного решения, рекомендуется запомнить уравнение Гей-Люссака и уравнение идеального газа, а также понять как осуществлять преобразования между массой, количеством вещества и объемом.

Задача на проверку:

В образце металла содержится 4 г примеси, которая является 8% массы образца. Какова масса образца металла? (Ответ: 50 г)