Номер 1, страница 13 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 2. Задачи на примеси и практический выход реакции - номер 1, страница 13.

Условие.

1. Вычислите массу оксида магния, который можно получить при термическом разложении 126 кг карбоната магния, содержащего 3 % неразлагающихся примесей.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{техн. } MgCO_3) = 126 \text{ кг}$
$\omega(\text{примесей}) = 3\%$

Найти:

$m(MgO) - ?$

Решение:

Сначала определим массовую долю чистого карбоната магния ($MgCO_3$) в исходном образце. Массовая доля примесей составляет 3%, значит, массовая доля чистого вещества равна:

$\omega(\text{чист. } MgCO_3) = 100\% - 3\% = 97\%$ или $0.97$.

Теперь найдем массу чистого карбоната магния, который вступит в реакцию:

$m(\text{чист. } MgCO_3) = m(\text{техн. } MgCO_3) \times \omega(\text{чист. } MgCO_3) = 126 \text{ кг} \times 0.97 = 122.22 \text{ кг}$.

Запишем уравнение реакции термического разложения карбоната магния. При нагревании он разлагается на оксид магния и углекислый газ:

$MgCO_3 \xrightarrow{t} MgO + CO_2\uparrow$

Для дальнейших расчетов вычислим молярные массы реагента и продукта. Так как исходная масса дана в килограммах, для удобства будем использовать единицы измерения кг/кмоль:

$M(MgCO_3) = Ar(Mg) + Ar(C) + 3 \times Ar(O) = 24 + 12 + 3 \times 16 = 84 \text{ кг/кмоль}$.

$M(MgO) = Ar(Mg) + Ar(O) = 24 + 16 = 40 \text{ кг/кмоль}$.

Найдем количество вещества (в киломолях) чистого карбоната магния:

$\nu(MgCO_3) = \frac{m(\text{чист. } MgCO_3)}{M(MgCO_3)} = \frac{122.22 \text{ кг}}{84 \text{ кг/кмоль}} = 1.455 \text{ кмоль}$.

Согласно уравнению реакции, из одного моля карбоната магния образуется один моль оксида магния. Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$\nu(MgO) = \nu(MgCO_3) = 1.455 \text{ кмоль}$.

Наконец, рассчитаем массу оксида магния, который можно получить в результате реакции:

$m(MgO) = \nu(MgO) \times M(MgO) = 1.455 \text{ кмоль} \times 40 \text{ кг/кмоль} = 58.2 \text{ кг}$.

Ответ: масса оксида магния, который можно получить, составляет $58.2$ кг.