Номер 2, страница 51, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•2. При обжиге 100 г известняка получилось 40 г углекислого газа. Считая, что весь карбонат кальция разложился, найдите содержание его (в %) в этом образце известняка.

Ответ: 90,9%.

Дано:

$m(\text{образца известняка}) = 100$ г

$m(CO_2) = 40$ г

Найти:

$\omega(CaCO_3)$ — ?

Решение:

Процесс обжига известняка заключается в термическом разложении карбоната кальция ($CaCO_3$), который является его основной составляющей. Запишем уравнение этой химической реакции:

$CaCO_3 \xrightarrow{t^\circ} Cao + CO_2 \uparrow$

Из уравнения реакции видно, что при разложении 1 моль карбоната кальция образуется 1 моль углекислого газа. Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(CaCO_3) = n(CO_2)$

Для решения задачи выполним следующие шаги:

1. Рассчитаем молярные массы карбоната кальция ($CaCO_3$) и углекислого газа ($CO_2$), используя значения относительных атомных масс из Периодической системы: $Ar(Ca)=40$, $Ar(C)=12$, $Ar(O)=16$.

Молярная масса $CaCO_3$: $M(CaCO_3) = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100$ г/моль.

Молярная масса $CO_2$: $M(CO_2) = 12 + 2 \times 16 = 44$ г/моль.

2. Найдем количество вещества (число молей) выделившегося углекислого газа, зная его массу:

$n(CO_2) = \frac{m(CO_2)}{M(CO_2)} = \frac{40 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = \frac{10}{11}$ моль.

3. Так как стехиометрическое соотношение $n(CaCO_3) : n(CO_2) = 1:1$, количество вещества карбоната кальция, вступившего в реакцию, равно количеству вещества образовавшегося углекислого газа:

$n(CaCO_3) = n(CO_2) = \frac{10}{11}$ моль.

4. Вычислим массу чистого карбоната кальция, который содержался в исходном образце известняка:

$m(CaCO_3) = n(CaCO_3) \times M(CaCO_3) = \frac{10}{11} \text{ моль} \times 100 \text{ г/моль} = \frac{1000}{11}$ г.

5. Теперь найдем массовую долю (содержание в процентах) карбоната кальция в образце известняка. Она равна отношению массы чистого вещества к массе всего образца, умноженному на 100%.

$\omega(CaCO_3) = \frac{m(CaCO_3)}{m(\text{образца известняка})} \times 100\%$

$\omega(CaCO_3) = \frac{\frac{1000}{11} \text{ г}}{100 \text{ г}} \times 100\% = \frac{1000}{11 \times 100} \times 100\% = \frac{10}{11} \times 100\% \approx 90.909...\%$

Округлив результат до десятых, получаем 90,9%.

Ответ: содержание карбоната кальция в этом образце известняка составляет 90,9%.