Дано:
- Масса навески карбоната кальция (CaCO3) уменьшилась на 34,0 %
Найти: массовую долю оксида кальция (CaO) в полученном твёрдом остатке.
Решение:
1. Определим, сколько осталось после прокаливания. Если масса навески CaCO3 уменьшилась на 34,0 %, это значит, что осталась 66,0 % от начальной массы.
Обозначим начальную массу навески как m. Тогда масса остатка после прокаливания будет равна:
Остаток = m * (1 - 0,34) = m * 0,66
2. Запишем уравнение реакции разложения карбоната кальция:
CaCO3 → CaO + CO2↑
Из уравнения видно, что 1 моль CaCO3 дает 1 моль CaO и 1 моль CO2.
3. Найдем молярные массы веществ:
- Молярная масса CaCO3 = 40,08 г/моль (Ca) + 12,01 г/моль (C) + 3 * 16,00 г/моль (O) = 100,09 г/моль
- Молярная масса CaO = 40,08 г/моль (Ca) + 16,00 г/моль (O) = 56,08 г/моль
4. Рассмотрим количество моль CaCO3:
Количество моль CaCO3 = m / 100,09
5. Согласно уравнению, количество моль CaO будет таким же:
Количество моль CaO = m / 100,09
6. Рассчитаем массу CaO в полученном остатке:
Масса CaO = количество моль CaO * молярная масса CaO
Масса CaO = (m / 100,09) * 56,08
7. Теперь определим массу остатка (она составляет 66 % от начальной массы):
Масса остатка = m * 0,66
8. В этом остатке содержится только CaO. Мы можем записать уравнение для нахождения массовой доли CaO в остатке:
Массовая доля CaO = (масса CaO / масса остатка) * 100%
Подставим значения:
Массовая доля CaO = ((m / 100,09) * 56,08) / (m * 0,66) * 100%
9. Упростим выражение:
Массовая доля CaO = (56,08 / 100,09) / 0,66 * 100%
10. Вычислим численно:
Массовая доля CaO ≈ (56,08 / 100,09) / 0,66 * 100% ≈ 85,22 %
Ответ: Массовая доля оксида кальция в полученном твёрдом остатке составляет примерно 85,22 %.