При взаимодействии карбоната кальция массой 30,5 г с раствором серной кислоты получили углекислый газ массой 9,8 г. Определите выход продукта реакции (%).
Мрамор в основном состоит из карбоната кальция CaCO₃ Дано: m(CaCO₃) = 500 кг ω(примесей) = 30 % Найти: V(CO₂) Решение: При взаимодействии карбоната кальция и соляной кислоты образуется хлорид кальция и угольная кислота, которая неустойчива: разлагается на воду и углекислый газ. СaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑ ω(чист CaCO₃) = 100% - 30% = 70% = 0,7 m(чист CaCO₃) = 500 кг * 0,7 = 350 кг n(CaCO₃) = m : M = 350 кг : 100 кг/кмоль = 3,5 кмоль Коэффициенты при карбонате кальция и углекислом газе одинаково ⇒ их количество вещества равно 3,5 кмоль. V(CO₂) = * n = 22,4 м³/кмоль * 3,5 кмоль = 78,4 м³ ответ: 78,4 м³
1) найдем массу раствора серной кислотыm=V*p (ро не нашелв раскладке клавиатуры)m(р-ра)=100мл*1,14г/мл =114г2) найдем массу серной кислоты в раствореm=m(р-ра)*W/100m(кислоты)=114*20/100=22,8г3) найдем массу 5%-ного раствора кислотыm(р-ра2)=m(кислоты)/W*100m(р-ра2)=22.8/5*100=456г4)найдем массу воды добавляемую к раствору (из массы 5%-ного раствора вычитаем массу 20%-ного)m(H2O)=m(р-ра2)-m(р-ра)m(H2O)=456-114=342г.5) найдем объем воды которую необходимо долить (переведем массу воды в объем р=1г/мл)V=m/pV(H2O)=342г/1г/мл=342млответ необходимо добавить 342 мл воды
* n = 22,4 м³/кмоль * 3,5 кмоль = 78,4 м³
1) Уравнение реакции:
СаСО₃ + H₂SO₄ = CaSO₄ + H₂O + CO₂↑
2) Находим молярные массы карбоната кальция и углекислого газа:
М(СаСО₃) = 40 + 12 + 3*16 = 100 г/моль
М(CO₂) = 12 + 2*16 = 44 г/моль
3) По уравнению реакции составляем пропорцию:
Из 100 г СаСО₃ образуется 44 г CO₂
Из 30,5 г СаСО₃ Х г CO₂
Х = 30,5*44/100 = 13,42г
4) То есть теоретически должно образоваться 13,42 г CO₂, а образовалось только 9,8 г. Значит, выход продукта составляет:
(9,8/13,42)*100 = 73,03%