Номер 10, страница 55 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 8. Уравнения химических реакций и расчёты по ним. Глава 2. Химические реакции - номер 10, страница 55.

Условие.

10. Какой объём углекислого газа (при н. у.) образуется при обжиге 150 г известняка $CaCO_3$?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{CaCO}_3) = 150~\text{г}$

Условия: нормальные (н. у.)

Найти:

$V(\text{CO}_2) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции обжига известняка (термического разложения карбоната кальция). В результате реакции образуются оксид кальция (негашеная известь) и углекислый газ:

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

Уравнение сбалансировано. Из него следует, что стехиометрическое соотношение между карбонатом кальция и углекислым газом составляет 1:1. Это означает, что из 1 моль $\text{CaCO}_3$ образуется 1 моль $\text{CO}_2$.

2. Рассчитаем молярную массу карбоната кальция ($M(\text{CaCO}_3)$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: $A_r(\text{Ca}) \approx 40$, $A_r(\text{C}) \approx 12$, $A_r(\text{O}) \approx 16$.

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

3. Найдем количество вещества ($n$) карбоната кальция массой 150 г по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(\text{CaCO}_3) = \frac{m(\text{CaCO}_3)}{M(\text{CaCO}_3)} = \frac{150~\text{г}}{100~\text{г/моль}} = 1.5~\text{моль}$

4. Согласно уравнению реакции, количество вещества выделившегося углекислого газа равно количеству вещества разложившегося карбоната кальция:

$n(\text{CO}_2) = n(\text{CaCO}_3) = 1.5~\text{моль}$

5. Наконец, рассчитаем объем углекислого газа, который образуется при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) равен 22.4 л/моль. Объем газа можно найти по формуле $V = n \cdot V_m$:

$V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \cdot V_m = 1.5~\text{моль} \cdot 22.4~\text{л/моль} = 33.6~\text{л}$

Ответ: при обжиге 150 г известняка образуется 33.6 л углекислого газа.