Номер 13, страница 104 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Определите объем углекислого газа (н. у.), полученного при взаимодействии 200 г известняка, содержащего 20 % примесей, с соляной кислотой.

Дано:

$m_{\text{известняка}} = 200 \text{ г}$

$\omega_{\text{примесей}} = 20 \% = 0.2$

Найти:

$V(CO_2) (\text{н. у.}) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции взаимодействия известняка (основной компонент - карбонат кальция, $CaCO_3$) с соляной кислотой ($HCl$). Примеси, содержащиеся в известняке, в реакции не участвуют.

$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\uparrow$

2. Найдем массу чистого карбоната кальция ($CaCO_3$) в образце известняка. Сначала определим массовую долю $CaCO_3$:

$\omega(CaCO_3) = 100\% - \omega_{\text{примесей}} = 100\% - 20\% = 80\% = 0.8$

Теперь рассчитаем массу чистого $CaCO_3$:

$m(CaCO_3) = m_{\text{известняка}} \times \omega(CaCO_3) = 200 \text{ г} \times 0.8 = 160 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярную массу карбоната кальция ($CaCO_3$):

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

4. Найдем количество вещества (в молях) карбоната кальция, вступившего в реакцию:

$n(CaCO_3) = \frac{m(CaCO_3)}{M(CaCO_3)} = \frac{160 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 1.6 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции видно, что из 1 моль $CaCO_3$ образуется 1 моль $CO_2$. Следовательно, количество вещества углекислого газа равно количеству вещества карбоната кальция:

$n(CO_2) = n(CaCO_3) = 1.6 \text{ моль}$

6. Найдем объем выделившегося углекислого газа при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем газа при н. у. ($V_m$) равен 22.4 л/моль.

$V(CO_2) = n(CO_2) \times V_m = 1.6 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 35.84 \text{ л}$

Ответ: объём углекислого газа (н. у.), полученного при взаимодействии, составляет 35.84 л.