Химия

8 класс
Вопрос
Через раствор гидроксида кальция (массовая доля 3,9 %) массой 100 г пропустили 0,56 л (н.у.) $CO_{2}$. Выпавший осадок ($CaCO_{3}$) прокалили. Масса остатка после прокаливания оказалась равной 1,2 г. Определите выход $CaCO_{3}$ (в процентах) в первой реакции, если известно, что выход второй реакции является количественным (100 %).
Ответ


Вычисляем массу гидроксида кальция в растворе:

$m(Ca(OH)_{2}) = \frac{ \omega (Ca(OH)_{2}) \cdot m(р-ра)}{100 \text{%}}$;
$m(Ca(OH)_{2}) = \frac{3,9 \cdot 100}{100} = 3,9 г$.

Определяем количества гидроксида кальция и оксида углерода:

$\nu (Ca(OH)_{2}) = \frac{m(Ca(OH)_{2})}{M(Ca(OH)_{2})}$;
$\nu (Ca(OH)_{2}) = \frac{3,9}{74} = 0,053 моль$;
$\nu (CO_{2}) = \frac{V(CO_{2})}{22,4 л/моль}$;
$\nu (CO_{2}) = \frac{0,56}{22,4} = 0,025 моль$.

Записываем уравнение реакции взаимодействия гидроксида кальция и оксида углерода:

$Ca(OH)_{2} + CO_{2} \rightarrow CaCO_{3} \uparrow + H_{2}O$.

Определяем вещество, взятое в избытке. Согласно уравнению реакции с 0,025 моль оксида углерода прореагирует 0,025 моль гидроксида кальция. Следовательно, гидроксид кальция находится в избытке. Расчеты проводим по оксиду углерода.

Находим количество карбоната кальция при количественном (100%-ном) выходе. Согласно уравнению реакции

$\nu_{теор}(CaCO_{3}) = \nu (CO_{2})$;
$\nu_{теор}(CaCO_{3}) = 0,025 моль$.

Записываем уравнение реакции термического разложения карбоната кальция:

$CaCO_{3} \rightarrow CaO + CO_{2} \uparrow$.

Поскольку выход продукта в данной реакции 100% -ный, количество карбоната кальция, рассчитанно по данному уравнению реакции, будет являтьс" практическим.

Рассчитываем количество оксида кальция:

$\nu (CaO) = \frac{m(CaO)}{M(CaO)}$;
$\nu (CaO) = \frac{1,2}{56} = 0,0214 моль$.

Согласно уравнению последней реакции

$\nu_{практ} (CaCO_{3}) = \nu (CaO)$;
$\nu_{практ} (CaCO_{3}) = 0,0214 моль$.

Вычисляем выход карбоната кальция в первой реакции:

$\eta (CaCO_{3}) = \frac{ \nu_{теор} (CaCO_{3})}{ \nu_{теор}(CaCO_{3} ) } \cdot 100$ %;
$\eta (CaCO_{3}) = \frac{0,0214}{0,025} \cdot 100 = 86$ %.
8 класс Химия Средняя

Ещё по теме