дано:
- масса осадка (CaCO3) = 5,00 г.
- объём газа после реакции = 2,24 дм3.
найти:
- массовую долю оксида углерода(II) (CO) в исходной смеси газов.
решение:
1. Определим количество моль осадка (CaCO3). Молярная масса CaCO3:
- Молярная масса Ca = 40 г/моль
- Молярная масса C = 12 г/моль
- Молярная масса O = 16 г/моль
- Молярная масса CaCO3 = 40 + 12 + 3*16 = 100 г/моль.
2. Найдем количество моль CaCO3:
n(CaCO3) = масса CaCO3 / молярная масса CaCO3
= 5,00 г / 100 г/моль = 0,05 моль.
3. По уравнению реакции между оксидом углерода(II) и гидроксидом кальция:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O.
Из уравнения видно, что на 1 моль CO2 образуется 1 моль CaCO3. Следовательно, количество моль CO2 будет равно количеству моль CaCO3:
n(CO2) = n(CaCO3) = 0,05 моль.
4. Теперь найдем количество моль газа (CO и CO2) до реакции. Объём при нормальных условиях равен 22,4 л на 1 моль.
Количество моль газа до реакции:
V(газа) = 2,24 дм3 = 2,24 л.
n(газа) = V / 22,4 л/моль = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль.
5. Учитывая, что в смеси были CO и CO2, можем записать:
n(CO) + n(CO2) = n(газа) = 0,1 моль.
6. Подставив значение n(CO2):
n(CO) + 0,05 моль = 0,1 моль.
n(CO) = 0,1 моль - 0,05 моль = 0,05 моль.
7. Теперь найдем массу оксида углерода(II) (CO). Молярная масса CO:
- Молярная масса C = 12 г/моль
- Молярная масса O = 16 г/моль
- Молярная масса CO = 12 + 16 = 28 г/моль.
Масса CO = n(CO) * молярная масса CO
= 0,05 моль * 28 г/моль = 1,4 г.
8. Найдем массу оксида углерода(IV) (CO2):
Масса CO2 = n(CO2) * молярная масса CO2
= 0,05 моль * 44 г/моль = 2,2 г.
9. Общая масса смеси газов:
Общая масса = масса CO + масса CO2
= 1,4 г + 2,2 г = 3,6 г.
10. Найдем массовую долю оксида углерода(II):
Массовая доля CO = (масса CO / общая масса) * 100%
= (1,4 г / 3,6 г) * 100% ≈ 38,89%.
ответ: Массовая доля оксида углерода(II) в исходной смеси газов составляет примерно 38,89%.