Какой объем углекислого газа будет выделяться при реакции азотной кислоты с 170 г известняка, состоящего из карбоната
Какой объем углекислого газа будет выделяться при реакции азотной кислоты с 170 г известняка, состоящего из карбоната кальция и содержащего 20% примесей?
30.11.2023 07:56
Пояснение:
Данная задача связана с реакцией между азотной кислотой (HNO3) и известняком (CaCO3), в результате которой образуется углекислый газ (CO2), вода (H2O) и нитрат кальция (Ca(NO3)2).
Для решения данной задачи необходимо учесть, что известняк содержит 20% примесей. Это значит, что масса чистого карбоната кальция составляет 80% от общей массы известняка.
Для определения объема выделяющегося газа, необходимо узнать количество вещества CO2, образующегося в результате реакции.
Сначала найдем массу чистого карбоната кальция: 170 г известняка * 80% = 136 г чистого карбоната кальция.
Затем рассчитаем количество моль чистого карбоната кальция, используя его молярную массу (100 г/моль). Количество моль = масса / молярная масса = 136 г / 100 г/моль = 1,36 моль.
Поскольку реакция между азотной кислотой и карбонатом кальция происходит в соотношении 1:1 (по коэффициентам в сбалансированном уравнении реакции), количество моль CO2, образующегося при реакции, будет также равно 1,36 моль.
Далее используем формулу идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем газа, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/моль·К), T - температура в Кельвинах.
Так как в задаче не указаны давление и температура, предположим, что они равны стандартным условиям (давление 1 атмосфера, температура 273 К).
Тогда объем углекислого газа можно рассчитать следующим образом: V = nRT/P = 1,36 моль * 0,0821 л·атм/моль·К * 273 К / 1 атм = 31,09 л.
Таким образом, при реакции азотной кислоты с 170 г известняка, объем выделяющегося углекислого газа составит 31,09 л.
Пример:
Рассчитайте объем углекислого газа, который выделится при реакции азотной кислоты с 200 г известняка, содержащего 15% примесей.
Совет:
Для более легкого понимания задачи, рекомендуется учесть следующее:
- Узнать сбалансированное уравнение реакции азотной кислоты с известняком.
- Изучить используемую формулу идеального газа PV = nRT, чтобы быть готовым к решению подобных задач.
Задание:
Какой объем углекислого газа будет выделяться при реакции азотной кислоты с 250 г известняка, содержащего 10% примесей? (Указать ответ в литрах)