Химия
8 класс
Вопрос
Через раствор гидроксида кальция (массовая доля 3,9 %) массой 100 г пропустили 0,56 л (н.у.) CO2. Выпавший осадок (CaCO3) прокалили. Масса остатка после прокаливания оказалась равной 1,2 г. Определите выход CaCO3 (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)=ω(Ca(OH)2)⋅m(р−ра)100%;
m(Ca(OH)2)=3,9⋅100100=3,9г.
Определяем количества гидроксида кальция и оксида углерода:
ν(Ca(OH)2)=m(Ca(OH)2)M(Ca(OH)2);
ν(Ca(OH)2)=3,974=0,053моль;
ν(CO2)=V(CO2)22,4л/моль;
ν(CO2)=0,5622,4=0,025моль.
Записываем уравнение реакции взаимодействия гидроксида кальция и оксида углерода:
Ca(OH)2+CO2→CaCO3↑+H2O.
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
νтеор(CaCO3)=ν(CO2);
νтеор(CaCO3)=0,025моль.
Записываем уравнение реакции термического разложения карбоната кальция:
CaCO3→CaO+CO2↑.
Поскольку выход продукта в данной реакции 100% -ный, количество карбоната кальция, рассчитанно по данному уравнению реакции, будет являтьс" практическим.
Рассчитываем количество оксида кальция:
ν(CaO)=m(CaO)M(CaO);
ν(CaO)=1,256=0,0214моль.
Согласно уравнению последней реакции
νпракт(CaCO3)=ν(CaO);
νпракт(CaCO3)=0,0214моль.
Вычисляем выход карбоната кальция в первой реакции:
η(CaCO3)=νтеор(CaCO3)νтеор(CaCO3)⋅100 %;
η(CaCO3)=0,02140,025⋅100=86 %.