Задача 1
Условие (кратко)
Какая масса мрамора с 96 % карбоната кальция нужна для получения 89,6 л CO₂ (н. у.) реакцией с азотной кислотой? Какая масса 20%-ного раствора кислоты потребуется?
Решение
Дано
- \(V(\mathrm{CO_2}) = 89{,}6\) л
- \(w(\mathrm{CaCO_3}) = 96\,\%\)
- \(w(\mathrm{HNO_3}) = 20\,\%\)
Найти
- \(m(\text{мрамора})\)
- \(m(\text{р-ра HNO}_3)\)
\[\mathrm{CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + H_2O + CO_2\uparrow}\]
\(n(\mathrm{CO_2}) = \dfrac{89{,}6}{22{,}4} = 4\) моль.
\(n(\mathrm{CaCO_3}) = 4\) моль, \(m(\mathrm{CaCO_3}) = 4 \cdot 100 = 400\) г, \(m(\text{мрамора}) = \dfrac{400}{0{,}96} \approx 417\) г.
\(n(\mathrm{HNO_3}) = 2 \cdot 4 = 8\) моль, \(m(\mathrm{HNO_3}) = 8 \cdot 63 = 504\) г, \(m(\text{р-ра}) = \dfrac{504}{0{,}2} = 2520\) г.
Ответ
417 г мрамора; 2520 г раствора HNO₃
Почему так
Количество углекислого газа определяет количество карбоната и кислоты по коэффициентам уравнения, затем учитываются доли чистого вещества.
Подробнее — в теме «Химические свойства кислот как электролитов».