Номер 1, страница 44 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 6. Газовые законы. Глава 1. Повторение и углубление знаний - номер 1, страница 44.

Условие.

1. Определите массу карбоната кальция, которая требуется для получения 67,2 л углекислого газа (н. у.).

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V(\text{CO}_2) = 67,2$ л (н. у.)

Найти:

$m(\text{CaCO}_3)$ — ?

Решение:

Для решения задачи необходимо выполнить следующие шаги:

1. Составить уравнение химической реакции. Углекислый газ можно получить из карбоната кальция, например, путем его термического разложения или реакцией с кислотой. В обоих случаях соотношение исходного вещества и продукта будет одинаковым. Возьмем реакцию термического разложения:

$\text{CaCO}_3 \xrightarrow{t} \text{CaO} + \text{CO}_2 \uparrow$

2. Найти количество вещества (моль) углекислого газа ($CO_2$), который выделился в ходе реакции. По условию, объем газа измерен при нормальных условиях (н. у.), следовательно, молярный объем газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль. Количество вещества $n$ рассчитывается по формуле:

$n = \frac{V}{V_m}$

Подставив данные из условия, получаем:

$n(\text{CO}_2) = \frac{67,2 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 3 \text{ моль}$

3. Используя уравнение реакции, определить количество вещества карбоната кальция ($\text{CaCO}_3$), которое потребовалось для получения 3 моль $\text{CO}_2$. Из уравнения реакции видно, что из 1 моль $\text{CaCO}_3$ образуется 1 моль $\text{CO}_2$. Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$\frac{n(\text{CaCO}_3)}{1} = \frac{n(\text{CO}_2)}{1}$

Отсюда следует, что:

$n(\text{CaCO}_3) = n(\text{CO}_2) = 3 \text{ моль}$

4. Рассчитать массу карбоната кальция, зная его количество вещества. Для этого сначала вычислим молярную массу $\text{CaCO}_3$, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева ($A_r(\text{Ca}) = 40$, $A_r(\text{C}) = 12$, $A_r(\text{O}) = 16$).

$M(\text{CaCO}_3) = A_r(\text{Ca}) + A_r(\text{C}) + 3 \cdot A_r(\text{O}) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 \text{ г/моль}$

5. Найти массу карбоната кальция ($m$) по формуле:

$m = n \cdot M$

$m(\text{CaCO}_3) = n(\text{CaCO}_3) \cdot M(\text{CaCO}_3) = 3 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} = 300 \text{ г}$

Ответ: масса карбоната кальция, которая требуется для получения 67,2 л углекислого газа, составляет 300 г.