Помогите с химией, смесь оксида и карбоната кальция массой 10г обработали избыткомсолчноц кислоты. Выделился...

Для определения массовых долей компонентов смеси можно использовать уравнение реакции и законы сохранения массы и объема. По полученному объему газа можно рассчитать количество протекшей реакции и далее определить массовые доли кальция и карбоната в смеси.

Для решения задачи необходимо провести несколько этапов расчетов.

1. Определение количества выделенного газа

   Дано: объем выделившегося газа (углекислого газа, ( \text{CO}_2 )) составляет 896 мл. Переведем этот объем в литры: [ V(\text{CO}_2) = 896\ \text{мл} = 0.896\ \text{л} ]

   Используем уравнение состояния идеального газа для определения количества молей газа: [ PV = nRT ] При нормальных условиях (температура (T = 273\ \text{K}), давление (P = 1\ \text{атм})) количество молей газа можно найти по формуле: [ n = \frac{V}{V_m} ] где ( V_m ) — молярный объем газа при нормальных условиях (22.4 л/моль).

   Подставим значения: [ n(\text{CO}_2) = \frac{0.896\ \text{л}}{22.4\ \text{л/моль}} = 0.04\ \text{моль} ]

2. Реакции взаимодействия веществ с соляной кислотой

   Рассмотрим реакции взаимодействия оксида кальция (( \text{CaO} )) и карбоната кальция (( \text{CaCO}_3 )) с соляной кислотой (( \text{HCl} )):

   [ \text{CaO} + 2\ \text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

   [ \text{CaCO}_3 + 2\ \text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow ]

   Из первой реакции видно, что оксид кальция не выделяет углекислый газ. Во второй реакции карбонат кальция выделяет углекислый газ в количестве 1 моль на 1 моль карбоната.

   Таким образом, количество карбоната кальция, участвовавшего в реакции: [ n(\text{CaCO}_3) = n(\text{CO}_2) = 0.04\ \text{моль} ]

3. Масса карбоната кальция

   Рассчитаем массу карбоната кальция: [ m(\text{CaCO}_3) = n(\text{CaCO}_3) \times M(\text{CaCO}_3) ] где ( M(\text{CaCO}_3) ) — молярная масса карбоната кальция (( \text{CaCO}_3 = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100\ \text{г/моль} )).

   Подставим значения: [ m(\text{CaCO}_3) = 0.04\ \text{моль} \times 100\ \text{г/моль} = 4\ \text{г} ]

4. Масса оксида кальция

   Общая масса смеси: [ m(\text{смеси}) = 10\ \text{г} ]

   Масса оксида кальция: [ m(\text{CaO}) = m(\text{смеси}) - m(\text{CaCO}_3) = 10\ \text{г} - 4\ \text{г} = 6\ \text{г} ]

5. Массовые доли компонентов смеси

   Массовая доля карбоната кальция: [ \omega(\text{CaCO}_3) = \frac{m(\text{CaCO}_3)}{m(\text{смеси})} \times 100\% = \frac{4\ \text{г}}{10\ \text{г}} \times 100\% = 40\% ]

   Массовая доля оксида кальция: [ \omega(\text{CaO}) = \frac{m(\text{CaO})}{m(\text{смеси})} \times 100\% = \frac{6\ \text{г}}{10\ \text{г}} \times 100\% = 60\% ]

Таким образом, массовые доли компонентов смеси составляют:

• Карбонат кальция (( \text{CaCO}_3 )): 40%
• Оксид кальция (( \text{CaO} )): 60%

Для решения этой задачи сначала определим, какой газ выделился при реакции оксида и карбоната кальция с соляной кислотой. Реакция между оксидом кальция (CaO) и соляной кислотой (HCl) приводит к образованию хлорида кальция (CaCl2), воды (H2O) и выделению углекислого газа (CO2).

Уравнение реакции: CaO + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2

Из уравнения видно, что 1 моль CaO реагирует с 2 молями HCl, и образуется 1 моль CO2.

Молярная масса CaO - 56 г/моль, HCl - 36,5 г/моль, CO2 - 44 г/моль.

Масса CO2, выделившегося при реакции: V = 896 мл = 0,896 л n = V / 22,4 = 0,896 / 22,4 = 0,04 моль m = n M = 0,04 44 = 1,76 г

Таким образом, 1,76 г CO2 образовалось при реакции смеси оксида и карбоната кальция.

Теперь рассчитаем массовые доли компонентов смеси. Обозначим массу оксида кальция как m1, массу карбоната кальция - m2.

m1 + m2 = 10 г m1 = 10 - m2

Поскольку масса CO2, образовавшегося из оксида кальция, равна 1,76 г, то можно составить уравнение реакции:

CaO + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2 56 г CaO -> 44 г CO2 m1 г CaO -> 1,76 г CO2

m1 / 56 = 1,76 / 44 m1 = 7,04 г

Таким образом, массовая доля оксида кальция в смеси равна 7,04 г / 10 г = 0,704 или 70,4%.

Массовая доля карбоната кальция: m2 = 10 - m1 = 10 - 7,04 = 2,96 г Массовая доля карбоната кальция в смеси равна 2,96 г / 10 г = 0,296 или 29,6%.