Какова массовая доля примесей в образце мрамора, если 11,2 г мрамора растворили в избытке соляной кислоты и получили

Химия: Массовая доля примесей в образце мрамора

Объяснение: Чтобы найти массовую долю примесей в образце мрамора, мы должны воспользоваться химическим уравнением реакции растворения и использовать стехиометрию для расчета.

Дано:
Масса мрамора, m = 11,2 г
Объем газа при нормальных условиях, V = 2,24 л

Шаг 1: Найдем количество вещества мрамора, используя его молярную массу. Молярная масса мрамора (CaCO3) составляет примерно 100,09 г/моль.

n = m / M
n = 11,2 г / 100,09 г/моль = 0,1119 моль

Шаг 2: Пусть х будет массовая доля примесей в образце мрамора.

Масса примесей = масса мрамора - масса чистого карбоната кальция
Масса чистого карбоната кальция = количество вещества карбоната кальция × молярная масса карбоната кальция

Масса примесей = 11,2 г - (n × молярная масса карбоната кальция)

Шаг 3: Найдем количество вещества газа с использованием уравнения состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная и представляющая собой 0,0821 л × атм/моль × К, а T - температура в кельвинах. При нормальных условиях температура равна 273,15 К.

n = PV / RT
n = (1 атм × 2,24 л) / (0,0821 л × атм/моль × К × 273,15 К) = 0,1099 моль

Шаг 4: Подставим выражения для массы примесей и количества вещества мрамора в выражение для массовой доли примесей:

х = (масса примесей / масса образца) × 100
х = (11,2 г - (0,1119 моль × молярная масса карбоната кальция)) / (11,2 г) × 100

Пример использования: Найдите массовую долю примесей в образце мрамора, если 11,2 г мрамора растворили в избытке соляной кислоты и получили 2,24 л газа (н.у).

Совет: Чтобы лучше понять процесс решения таких задач, рекомендуется знать молярные массы соединений и уметь использовать уравнения состояния идеального газа.

Упражнение: Если бы было получено 0,9 газа (н.у) при растворении 15 г мрамора в избытке соляной кислоты, какова была бы массовая доля примесей в образце мрамора?