При растворении 180 г. известняка в избытке азотной кислоты выделилось 34,27 л. (н.у.) углекислого газа....

Для решения данной задачи необходимо определить количество молей углекислого газа, которое было выделено при растворении известняка, затем найти количество молей карбоната кальция в исходном образце и, наконец, рассчитать массовую долю карбоната кальция.

1. Определим количество молей углекислого газа. Из уравнения реакции между известняком (CaCO3) и азотной кислотой (HNO3) видно, что на каждый моль карбоната кальция выделяется один моль углекислого газа (CO2): CaCO3 + 2HNO3 -> Ca(NO3)2 + CO2 + H2O M(CaCO3) = 100,09 г/моль M(CO2) = 44,01 г/моль 34,27 л углекислого газа при н.у. составляют 1 моль. Таким образом, 34,27 л углекислого газа при н.у. равны 44,01 г.

2. Найдем количество молей карбоната кальция в исходном образце: m(CaCO3) = 180 г n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3) = 180 г / 100,09 г/моль = 1,799 моль

3. Рассчитаем массовую долю карбоната кальция: Массовая доля карбоната кальция (w(CaCO3)) = (M(CaCO3) n(CaCO3)) / m(образца) 100% w(CaCO3) = (100,09 г/моль 1,799 моль) / 180 г 100% = 100%

Таким образом, массовая доля карбоната кальция в данном образце известняка составляет 100%.

Чтобы определить массовую долю карбоната кальция (( \text{CaCO}_3 )) в образце известняка, следуем следующим шагам:

1. Записываем уравнение реакции: [ \text{CaCO}_3 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow ] Здесь карбонат кальция реагирует с азотной кислотой, образуя нитрат кальция, воду и углекислый газ.

2. Определяем количество выделившегося углекислого газа: Объем углекислого газа ( V = 34.27 ) литров. Используем уравнение состояния для идеального газа при нормальных условиях (н.у.), где объем 1 моль газа составляет 22.4 литра. [ n(\text{CO}_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{34.27 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 1.53 \, \text{моль} ]

3. Определяем количество карбоната кальция, которое прореагировало: Из стехиометрии реакции видно, что 1 моль (\text{CaCO}_3) дает 1 моль (\text{CO}_2). Следовательно, количество (\text{CaCO}_3) также равно 1.53 моль.

4. Рассчитываем массу карбоната кальция: Молярная масса (\text{CaCO}_3) равна: [ M(\text{CaCO}_3) = 40.08 \, (\text{Ca}) + 12.01 \, (\text{C}) + 3 \times 16.00 \, (\text{O}) = 100.09 \, \text{г/моль} ] Масса (\text{CaCO}_3) в образце: [ m(\text{CaCO}_3) = n \times M = 1.53 \, \text{моль} \times 100.09 \, \text{г/моль} \approx 153.14 \, \text{г} ]

5. Определяем массовую долю карбоната кальция в известняке: Массовая доля (\omega(\text{CaCO}_3)) вычисляется как отношение массы карбоната кальция к общей массе известняка: [ \omega(\text{CaCO}_3) = \frac{m(\text{CaCO}3)}{m{\text{известняка}}} \times 100\% = \frac{153.14 \, \text{г}}{180 \, \text{г}} \times 100\% \approx 85.08\% ]

Таким образом, массовая доля карбоната кальция в данном образце известняка составляет примерно 85.08%.