Номер 3, страница 99, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 3. Образец массой 15,6 г, состоящий из оксида и карбоната кальция, прокалили. В результате реакции выделился газ объемом 2,24 л (н.у.). Определите массовую долю оксида кальция в образце.

Ответ: 35,9%.

Дано:

$m_{смеси}(CaO, CaCO_3) = 15.6 \text{ г}$

$V(газа) = 2.24 \text{ л (н.у.)}$

Найти:

$\omega(CaO) - ?$

Решение:

При прокаливании смеси, состоящей из оксида кальция ($CaO$) и карбоната кальция ($CaCO_3$), в реакцию разложения вступает только карбонат кальция. Оксид кальция является термически устойчивым и в реакции не участвует. Газ, который выделяется в результате реакции, — это углекислый газ ($CO_2$).

Уравнение реакции разложения карбоната кальция:

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

1. Найдем количество вещества (моль) выделившегося углекислого газа, зная его объем при нормальных условиях (н.у.). Молярный объем газа при н.у. ($V_m$) составляет 22,4 л/моль.

$n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{V_m} = \frac{2.24 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

2. Согласно уравнению реакции, из 1 моль $CaCO_3$ образуется 1 моль $CO_2$. Следовательно, количество вещества карбоната кальция, вступившего в реакцию, равно количеству вещества выделившегося углекислого газа.

$n(CaCO_3) = n(CO_2) = 0.1 \text{ моль}$

3. Рассчитаем молярную массу карбоната кальция:

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

4. Теперь найдем массу карбоната кальция, содержавшегося в исходном образце:

$m(CaCO_3) = n(CaCO_3) \cdot M(CaCO_3) = 0.1 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} = 10 \text{ г}$

5. Зная общую массу образца и массу карбоната кальция в нем, можно определить массу оксида кальция:

$m(CaO) = m_{смеси} - m(CaCO_3) = 15.6 \text{ г} - 10 \text{ г} = 5.6 \text{ г}$

6. Наконец, определим массовую долю оксида кальция в образце:

$\omega(CaO) = \frac{m(CaO)}{m_{смеси}} \cdot 100\% = \frac{5.6 \text{ г}}{15.6 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 35.897\% \approx 35.9\%$

Ответ: массовая доля оксида кальция в образце составляет 35,9%.