Номер 2.9, страница 47, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.9. Вычислите массу оксида углерода(IV), образующегося при сжигании в токе кислорода чугуна массой 1 г с массовой долей углерода 3%.

Дано:

Масса чугуна: $m(\text{чугуна}) = 1 \text{ г}$
Массовая доля углерода: $\omega(C) = 3\%$

Перевод в систему СИ:
$m(\text{чугуна}) = 0.001 \text{ кг}$
$\omega(C) = 0.03$

Найти:

$m(CO_2) - ?$

Решение:

При сжигании чугуна в токе кислорода, углерод, входящий в его состав, реагирует с кислородом с образованием оксида углерода(IV). Запишем уравнение химической реакции:

$C + O_2 \rightarrow CO_2$

1. Рассчитаем массу углерода в образце чугуна. Массовая доля углерода составляет $3\%$, что в долях от единицы равно $0.03$. Для удобства вычислений будем использовать массу в граммах.

$m(C) = m(\text{чугуна}) \cdot \omega(C) = 1 \text{ г} \cdot 0.03 = 0.03 \text{ г}$

2. Вычислим количество вещества углерода ($n$), которое прореагировало. Молярная масса углерода $M(C)$ равна $12 \text{ г/моль}$.

$n(C) = \frac{m(C)}{M(C)} = \frac{0.03 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 0.0025 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции, соотношение количеств вещества углерода и оксида углерода(IV) составляет $1:1$. Следовательно, количество вещества образовавшегося $CO_2$ равно количеству вещества прореагировавшего углерода.

$n(CO_2) = n(C) = 0.0025 \text{ моль}$

4. Рассчитаем массу оксида углерода(IV). Для этого сначала найдем его молярную массу $M(CO_2)$. Молярная масса кислорода $M(O)$ равна $16 \text{ г/моль}$.

$M(CO_2) = M(C) + 2 \cdot M(O) = 12 \text{ г/моль} + 2 \cdot 16 \text{ г/моль} = 44 \text{ г/моль}$

Теперь найдем массу $CO_2$:

$m(CO_2) = n(CO_2) \cdot M(CO_2) = 0.0025 \text{ моль} \cdot 44 \text{ г/моль} = 0.11 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося оксида углерода(IV) равна $0.11 \text{ г}$.