Номер 2.1, страница 46, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.1. Вычислите массу оксида кальция, полученного при обжиге 500 кг известняка, массовая доля примесей в котором составляет 20%.

Дано:

Масса известняка, $m(\text{известняка}) = 500 \text{ кг}$

Массовая доля примесей, $ω(\text{примесей}) = 20\%$

Найти:

Массу оксида кальция, $m(CaO) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции обжига известняка. Основным компонентом известняка является карбонат кальция ($CaCO_3$), который при нагревании разлагается на оксид кальция ($CaO$) и углекислый газ ($CO_2$). Примеси, содержащиеся в известняке, в реакции не участвуют.

$CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2\uparrow$

2. Определим массу чистого карбоната кальция в исходном образце известняка. Сначала найдем его массовую долю:

$ω(CaCO_3) = 100\% - ω(\text{примесей}) = 100\% - 20\% = 80\%$, или в долях единицы $0.8$.

Теперь вычислим массу чистого $CaCO_3$, который вступит в реакцию:

$m(CaCO_3) = m(\text{известняка}) \times ω(CaCO_3) = 500 \text{ кг} \times 0.8 = 400 \text{ кг}$.

3. Рассчитаем молярные массы карбоната кальция и оксида кальция. Для удобства расчетов, так как исходные данные представлены в килограммах, будем использовать размерность кг/кмоль.

$M(CaCO_3) = M(Ca) + M(C) + 3 \times M(O) = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100 \text{ кг/кмоль}$.

$M(CaO) = M(Ca) + M(O) = 40 + 16 = 56 \text{ кг/кмоль}$.

4. По уравнению реакции определим массу оксида кальция ($CaO$), который образуется из $400$ кг карбоната кальция. Согласно уравнению, из 1 моль $CaCO_3$ образуется 1 моль $CaO$. Следовательно, из $100$ кг $CaCO_3$ образуется $56$ кг $CaO$.

Составим пропорцию для нахождения массы ($x$) образовавшегося $CaO$:

из $400 \text{ кг } CaCO_3$ — образуется $x \text{ кг } CaO$
из $100 \text{ кг } CaCO_3$ — образуется $56 \text{ кг } CaO$

Отсюда:

$x = m(CaO) = \frac{400 \text{ кг} \times 56 \text{ кг}}{100 \text{ кг}} = 224 \text{ кг}$.

Ответ: 224 кг.