Question

При нагревании карбоната кальция часть вещества разложилась, при этом выделился газ объемом 4,48 л (в пересчете на н. у.). К твердому остатку массой 41,2 г добавили избыток соляной кислоты. Масса добавленного раствора равнялась 465,5 г. Определите массовую долю соли в образовавшемся растворе. В ответе напишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления

Answer 1

При прокаливании карбоната кальция образуется оксид кальция и выделяется углекислый газ:

CaCO₃  → CaO + CO₂↑ (нагревание)

Вычислим количество вещества углекислого газа:

ν(CO₂) = V(CO₂)/V_m = 4,48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль, следовательно, ν(CaO) = 0,2 моль и m(CaO) = 56 г/моль · 0,2 моль = 11,2 г.

Масса и количество вещества непрокаленного карбоната кальция равна:

m_ост.(CaCO₃) = 41,2 г – 11,2 = 30 г; ν_ост.(CaCO₃) = 30 г/100 г/моль = 0,3 моль

С соляной кислотой реагируют и оксид кальция, и карбонат кальция:

CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O

Поскольку в реакции карбоната кальция с соляной кислотой выделяется углекислый газ, необходимо учитывать его массу:

ν_ост.(CaCO₃) = ν(CO₂) = 0,3 моль, m(CO₂) = 0,3 моль · 44 г/моль = 13,2 г

Общие количество вещества и масса хлорида кальция равны:

ν(CaCl₂) = ν_ост.(CaCO₃) + ν(CaO) = 0,3 моль + 0,2 моль = 0,5 моль

m(CaCl₂) = M(CaCl₂) · ν(CaCl₂) = 111 г/моль · 0,5 моль = 55,5 г

Массовая доля соли рассчитывается по формуле:

ω(CaCl₂) = m(CaCl₂)/m(р-ра) = 55,5 г/(465,5 г + 41,2 г − 13,2 г) = 0,1125 (11,25%)

Answer 2

При нагревании карбоната кальция часть вещества разложилась, при этом выделился газ объемом 4,48 л (в пересчете на н. у.). К твердому остатку массой