Номер 10, страница 110 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 22. Соединения углерода. Глава 1. Неметаллы - номер 10, страница 110.

Условие.

10. При разложении 1 Т известняка получили 500 кг оксида кальция. Определите выход продукта.

Решение.

Решение 2.

10. Дано:

Масса известняка, $m(CaCO_3) = 1 \text{ т}$
Практическая масса оксида кальция, $m_{практ.}(CaO) = 500 \text{ кг}$

Перевод в СИ:

$m(CaCO_3) = 1 \text{ т} = 1000 \text{ кг}$

Найти:

Выход продукта, $\eta - ?$

Решение:

Для определения выхода продукта необходимо сначала рассчитать теоретически возможную массу оксида кальция, которую можно получить из 1 тонны известняка, а затем сравнить ее с практически полученной массой.

1. Составляем уравнение химической реакции разложения известняка (основной компонент - карбонат кальция):
$CaCO_3 \xrightarrow{t^\circ} CaO + CO_2\uparrow$

2. Рассчитываем молярные массы карбоната кальция ($CaCO_3$) и оксида кальция ($CaO$). Используем относительные атомные массы: $Ar(Ca) = 40$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.
$M(CaCO_3) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 \text{ г/моль}$ (или $100 \text{ кг/кмоль}$)
$M(CaO) = 40 + 16 = 56 \text{ г/моль}$ (или $56 \text{ кг/кмоль}$)

3. Рассчитаем теоретическую массу оксида кальция ($m_{теор.}(CaO)$), которая образуется при разложении 1000 кг известняка. Согласно уравнению реакции, из 1 моля $CaCO_3$ образуется 1 моль $CaO$. Следовательно, из 100 кг $CaCO_3$ должно образоваться 56 кг $CaO$. Составим пропорцию:
Из $100 \text{ кг}$ $CaCO_3$ —> $56 \text{ кг}$ $CaO$
Из $1000 \text{ кг}$ $CaCO_3$ —> $x \text{ кг}$ $CaO$

$m_{теор.}(CaO) = x = \frac{1000 \text{ кг} \cdot 56 \text{ кг}}{100 \text{ кг}} = 560 \text{ кг}$

Таким образом, теоретически возможно получить 560 кг оксида кальция.

4. Теперь можем рассчитать выход продукта ($\eta$) по формуле, которая представляет собой отношение практически полученной массы к теоретически возможной:
$\eta = \frac{m_{практ.}}{m_{теор.}} \cdot 100\%$

Подставляем наши значения:
$\eta = \frac{500 \text{ кг}}{560 \text{ кг}} \cdot 100\% \approx 0,892857 \cdot 100\% \approx 89,3\%$

Ответ: выход продукта составляет 89,3%.