Номер 2.32, страница 49, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.32. Определите, какой объем оксида углерода(IV) (н. у.) получится при разложении 12 г карбоната кальция, содержащего 10% примесей.

Дано:

Масса образца карбоната кальция, $m(\text{образца}) = 12 \text{ г}$
Массовая доля примесей, $\omega(\text{примесей}) = 10\% = 0.1$

Найти:

Объем оксида углерода(IV), $V(CO_2)$ (н. у.)

Решение:

1. Составим уравнение реакции термического разложения карбоната кальция ($CaCO_3$):

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

2. Определим массу чистого карбоната кальция, который вступает в реакцию. Если массовая доля примесей составляет 10%, то массовая доля чистого $CaCO_3$ равна $100\% - 10\% = 90\%$ или 0.9.

$m(CaCO_3) = m(\text{образца}) \times \omega(CaCO_3) = 12 \text{ г} \times 0.9 = 10.8 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярную массу карбоната кальция ($M(CaCO_3)$), используя относительные атомные массы элементов: $Ar(Ca) \approx 40$, $Ar(C) \approx 12$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(CaCO_3) = Ar(Ca) + Ar(C) + 3 \times Ar(O) = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества (число моль) карбоната кальция, которое разложилось:

$n(CaCO_3) = \frac{m(CaCO_3)}{M(CaCO_3)} = \frac{10.8 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 0.108 \text{ моль}$

5. Согласно уравнению реакции, из 1 моль $CaCO_3$ образуется 1 моль оксида углерода(IV) ($CO_2$). Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(CO_2) = n(CaCO_3) = 0.108 \text{ моль}$

6. Рассчитаем объем выделившегося оксида углерода(IV) при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем газа при н. у. ($V_m$) постоянен и равен 22.4 л/моль.

$V(CO_2) = n(CO_2) \times V_m = 0.108 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 2.4192 \text{ л}$

Округляя результат до сотых, получаем $2.42 \text{ л}$.

Ответ: объем оксида углерода(IV) (н. у.), который получится при разложении, равен $2.42 \text{ л}$.