Дано:
1. Объем CO2 (оксид углерода(IV)) = 224 см3
2. Нормальные условия (н. у.) = 0 °C и 1 атм, при которых 1 моль газа занимает 22,4 л.
Найти: массу твёрдого остатка, полученного после прокаливания.
Решение:
1. Переведем объем CO2 в литры:
Объем CO2 = 224 см3 * (1 л / 1000 см3) = 0,224 л
2. Рассчитаем количество моль CO2:
Количество моль CO2 = объем CO2 / объем одного моля газа при н. у.
Количество моль CO2 = 0,224 л / 22,4 л/моль = 0,01 моль
3. Реакция между CO2 и раствором гидроксида бария (Ba(OH)2):
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O
Из уравнения видно, что 1 моль CO2 реагирует с 1 моль Ba(OH)2 и образует 1 моль BaCO3.
4. Таким образом, количество моль BaCO3 будет равно количеству моль CO2:
Количество моль BaCO3 = 0,01 моль
5. Находим молярную массу BaCO3:
Молярная масса Ba = 137,33 г/моль
Молярная масса C = 12,01 г/моль
Молярная масса O = 16,00 г/моль
Молярная масса BaCO3 = 137,33 г/моль + 12,01 г/моль + 3 * 16,00 г/моль = 197,34 г/моль
6. Рассчитываем массу BaCO3:
Масса BaCO3 = количество моль BaCO3 * молярная масса BaCO3
Масса BaCO3 = 0,01 моль * 197,34 г/моль = 1,9734 г
7. После прокаливания BaCO3 разлагается на оксид бария (BaO) и углекислый газ (CO2):
BaCO3 → BaO + CO2
В результате остается только BaO. Количество моль BaO будет равно количеству моль BaCO3.
8. Находим молярную массу BaO:
Молярная масса BaO = 137,33 г/моль + 16,00 г/моль = 153,33 г/моль
9. Рассчитываем массу BaO:
Масса BaO = количество моль BaO * молярная масса BaO
Масса BaO = 0,01 моль * 153,33 г/моль = 1,5333 г
Ответ: масса твёрдого остатка, полученного после прокаливания, составляет 1,53 грамма.