Дано: Масса карбоната кальция = 20 г (содержание CaCO3 - 95%)
Найти: Масса и объем выделившегося газа, массовая доля примесей в карбонате кальция
Решение:
1. Найдем массу чистого карбоната кальция в исходном образце:
Масса CaCO3 = 20 г * 0.95 = 19 г
2. Составим уравнение реакции между CaCO3 и HCl:
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O
3. Найдем количество молей CaCO3:
Молярная масса CaCO3 = 40.08 + 12.01 + 3 * 16.00 = 100.09 г/моль
Количество молей CaCO3 = масса / молярная масса = 19 г / 100.09 г/моль ≈ 0.190 моль
4. Так как на каждый моль CaCO3 выделяется один моль CO2, то количество молей выделившегося газа CO2 также равно 0.190 моль.
5. Найдем массу CO2:
Молярная масса CO2 = 12.01 + 2 * 16.00 = 44.01 г/моль
Масса CO2 = количество молей * молярная масса = 0.190 моль * 44.01 г/моль ≈ 8.36 г
6. Для расчета объема газа используем уравнение состояния идеального газа:
V = nRT/P, где n - количество молей газа, R - газовая постоянная, T - температура, P - давление
7. Для расчета массовой доли примесей в карбонате кальция найдем массу примесей:
Масса примесей = 20 г - 19 г = 1 г
Массовая доля примесей = (масса примесей / масса образца) * 100% = (1 г / 20 г) * 100% = 5%
Ответ:
Масса выделившегося газа CO2 составляет около 8.36 г.
Массовая доля примесей в карбонате кальция равна 5%.