Дано:
m(CaCO₃ с прим.)=1кг. или 1000г.
ω% (прим.)=12%
HNO₃
Выход газа от теор. возможного 79%
Vm=22,4л./моль
-----------------------------------------------------------
Определить: V(газа)-?
n(HNO₃)-?
1. Определим массу примесей в 1000г. карбоната кальция, содержащего 12% примесей: m(прим.) =ω% (прим.)×1000г.÷100%=
=12% ×1000г.÷100%=120г. примесей.
Определим массу чистого карбоната кальция:
m(CaCO₃)=m(CaCO₃ с прим.) - m(прим.)=1000г. - 120г.=880г.
2. Определим молярную массу карбоната кальция и количество вещества n карбоната кальция в 880г. :
M(CaCO₃)=40+12+16x3=100г./моль
n=m÷M
n(CaCO₃)=m(CaCO₃)÷M(CaCO₃)=880г.÷100г./моль=88моль
3. Запишем уравнение реакции взаимодействия карбоната кальция с азотной кислотой:
CaCO₃ + 2HNO₃= Ca(NO₃)₂ +CO₂↑ + H₂O
4. Анализируем уравнение реакции: по уравнению реакции с 1 моль карбоната кальция взаимодействует 2 моль азотной кислоты и выделяется 1 моль оксида углерода(IV), по условию задачи дано 88моль карбоната кальция, значит в реакцию вступит в два раза больше азотной кислоты 88×2=176моль и образуется 88 моль оксида углерода(IV).
n(HNO₃)=176моль или 0,176кмоль, n(CO₂)=88моль
5. Определим объем теоретического выхода оксида углерода(IV):
V(теор.CO₂)= n(CO₂)×Vm= 88моль × 22,4л./моль =1971, 2л.
6. Определим объем оксида углерода(IV), который действительно образовался:
V(CO₂)=V(теор.CO₂) x ω%(от теор. выхода)÷100%=
=1971,2л.×79%÷100%=1557, 3л. или 1,56м³
7. Ответ: при взаимодействии 1кг. карбоната кальция с массовой долей примесей 12% с азотной кислотой, потребуется 176моль или 0,176кмоль азотной кислоты и выделится 1556,3л. или1,56м³оксида углерода(IV).