Ассистент Сервисы

Массовые доли компонентов смеси солей кальция

При обработке 9,8 г смеси карбоната, гидроксида и сульфата кальция избытком соляной кислоты выделилось 0,896 л газа (н. у.) и осталось 2,1 г твёрдого остатка. Вычислите массовую долю компонентов в смеси.

Дано

`m(смеси) = 9.8 text{ г}`

`V(газа) = 0.896 text{ л}`

`m(остатка) = 2.1 text{ г}`

Найти

`ω(CaCO_3) = text{ ?}`

`ω(Ca(OH)_2) = text{ ?}`

`ω(CaSO_4) = text{ ?}`

Решение

Запишем уравнения реакций компонентов смеси с соляной кислотой:

`CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + H_2O + CO_2↑`

`Ca(OH)_2 + 2HCl = CaCl_2 + 2H_2O`

`CaSO_4 + HCl ≠` (сульфат кальция не реагирует с `HCl`)

Твёрдый остаток массой 2.1 г — это сульфат кальция, который не растворился.

`m(CaSO_4) = 2.1 text{ г}`

Выделившийся газ — это углекислый газ из реакции карбоната кальция.

Найдём количество углекислого газа:

`n(CO_2) = (V(CO_2))/V_m = 0.896/22.4 = 0.04 text{ моль}`

Количество карбоната кальция равно количеству углекислого газа:

`n(CaCO_3) = n(CO_2) = 0.04 text{ моль}`

Найдём массу карбоната кальция:

`m(CaCO_3) = n(CaCO_3)*M(CaCO_3) = 0.04*100 = 4 text{ г}`

Масса гидроксида кальция равна разности массы смеси и масс двух других компонентов:

`m(Ca(OH)_2) = m(смеси) - m(CaCO_3) - m(CaSO_4) = 9.8 - 4 - 2.1 = 3.7 text{ г}`

Вычислим массовые доли компонентов в смеси:

`ω(CaCO_3) = (100*m(CaCO_3))/(m(смеси)) = (100*4)/9.8 = 40.8%`

`ω(Ca(OH)_2) = (100*m(Ca(OH)_2))/(m(смеси)) = (100*3.7)/9.8 = 37.8%`

`ω(CaSO_4) = (100*m(CaSO_4))/(m(смеси)) = (100*2.1)/9.8 = 21.4%`

Ответ

`ω(CaCO_3) = 40.8%`

`ω(Ca(OH)_2) = 37.8%`

`ω(CaSO_4) = 21.4%`

Похожие задачи