Question

Дам 50 баллов срочно
Решите задачу: (4) .Природный известняк массой 200 г, содержащий 80% СаСО3, растворили избытке азотной кислоты. Объём выделившегося газа составил 26,88 л (н. у.). Определите выход р (в %) от теоретически возможного (75%)​

Answer 1

Сначала необходимо найти количество СаСО3 в природном известняке:

масса СаСО3 = 80% от массы природного известняка = 0.8 * 200 г = 160 г

Запишем уравнение реакции между СаСО3 и азотной кислотой:

CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

Из уравнения видно, что каждый моль CaCO3 даёт один моль CO2. Найдём количество молей СаСО3 в исходном природном известняке:

n(CaCO3) = масса СаСО3 / молярная масса СаСО3 = 160 г / 100.09 г/моль = 1.599 моль

Из уравнения реакции видно, что каждый моль CaCO3 даёт 1 моль CO2, поэтому количество молей выделившегося CO2 равно:

n(CO2) = n(CaCO3) = 1.599 моль

Объём газа можно найти по уравнению состояния идеального газа:

V = nRT/P

где V - объём газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление газа.

Из условия задачи известен объём газа и можно выразить количество молей газа:

n(CO2) = PV/RT = (1 атм * 26.88 л) / (0.0821 латм/мольК * 273 К) ≈ 1.069 моль

Теперь можно найти выход р по формуле:

р = (n(CO2) / n(CaCO3)) * 100% = (1.069 моль / 1.599 моль) * 100% ≈ 67%

Ответ: выход р от теоретически возможного составляет около 67%.

Answer 2

Рассчитаем количество СаСО3 в изначальном природном известняке:

Массовая доля СаСО3 в известняке: 80%

Масса СаСО3 в известняке: 0.8 * 200 г = 160 г

Рассчитаем количество выделившегося газа при стандартных условиях (н.у.) по уравнению реакции:

CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

1 моль СаСО3 выделяет 1 моль CO2, поэтому количество выделившегося газа можно рассчитать по формуле:

n(CO2) = V(STP) * P(STP) / R * T(STP),

где V(STP) - объём газа при стандартных условиях (26.88 л), P(STP) - давление при стандартных условиях (1 атм), R - универсальная газовая постоянная (0.082 л·атм/моль·К), T(STP) - температура при стандартных условиях (273 К).

n(CO2) = 26.88 * 1 / 0.082 / 273 = 0.996 моль CO2

Так как каждый моль СаСО3 выделяет 1 моль CO2, то количество молей СаСО3, содержащееся в исходном образце, равно 0.996 моль.

Теоретически возможное количество CO2, которое можно получить при полном расщеплении СаСО3, равно:

n(CO2)теор = n(CaCO3)теор = m(CaCO3) / M(CaCO3) = 200 г * 0.8 / 100.1 г/моль = 1.599 моль CO2.

Тогда процент выхода рассчитывается как:

р = n(CO2) / n(CO2)теор * 100% = 0.996 моль / 1.599 моль * 100% = 62.3%

Таким образом, выход полученного газа составил 62.3% от теоретически возможного (75%).