Номер 13, страница 99 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. При обжиге 150 г известняка получили 30 л углекислого газа (н. у.). Определите массовую долю примесей в известняке.

Дано:

$m_{обр}(\text{известняка}) = 150 \text{ г}$

$V(CO_2) = 30 \text{ л}$ (н. у.)

Найти:

$\omega(\text{примесей}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции термического разложения известняка. Основным компонентом известняка является карбонат кальция ($CaCO_3$). Примеси, содержащиеся в известняке, в реакции не участвуют и углекислый газ не выделяют.

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

2. Рассчитаем количество вещества (моль) углекислого газа ($CO_2$), выделившегося в результате реакции. По условию, объем газа измерен при нормальных условиях (н. у.), где молярный объем газа $V_m$ равен 22,4 л/моль.

$n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{V_m} = \frac{30 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 1.3393 \text{ моль}$

3. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, количество вещества прореагировавшего карбоната кальция равно количеству вещества выделившегося углекислого газа, так как соотношение их количеств равно 1:1.

$n(CaCO_3) = n(CO_2) \approx 1.3393 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу карбоната кальция ($CaCO_3$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы Д.И. Менделеева.

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

5. Теперь найдем массу чистого карбоната кальция, который содержался в образце известняка и вступил в реакцию.

$m(CaCO_3) = n(CaCO_3) \cdot M(CaCO_3) \approx 1.3393 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} \approx 133.93 \text{ г}$

6. Определим массу примесей в образце, вычитая массу чистого вещества из общей массы образца.

$m(\text{примесей}) = m_{обр} - m(CaCO_3) = 150 \text{ г} - 133.93 \text{ г} = 16.07 \text{ г}$

7. Рассчитаем массовую долю примесей ($\omega$) в известняке по формуле:

$\omega(\text{примесей}) = \frac{m(\text{примесей})}{m_{обр}} \cdot 100\% = \frac{16.07 \text{ г}}{150 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 10.71\%$

Ответ: массовая доля примесей в известняке составляет 10,71%.