Через раствор, содержащий 3,90 г гидроксида кальция, пропустили оксид углерода(IV) объёмом (н. у.) 0,56 дм3 . Образовавшийся осадок отфильтровали и прокалили. Масса остатка после прокаливания составила 1,20 г. Чему равен практический выход конечного продукта реакции?
от

1 Ответ

Дано:
1. Масса гидроксида кальция (Ca(OH)2) = 3,90 г
2. Объем оксида углерода(IV) (CO2) при нормальных условиях = 0,56 дм3

Найти: практический выход конечного продукта реакции.

Решение:

1. Найдем количество моль гидроксида кальция:
   Молярная масса Ca(OH)2 = 40,08 г/моль + 2 * (16,00 г/моль + 1,01 г/моль) = 74,10 г/моль

   n_Ca(OH)2 = m_Ca(OH)2 / M_Ca(OH)2
   n_Ca(OH)2 = 3,90 г / 74,10 г/моль ≈ 0,0527 моль

2. Найдем количество моль оксида углерода(IV):
   При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
   0,56 дм3 = 0,56 л

   n_CO2 = V_CO2 / 22,4 л/моль
   n_CO2 = 0,56 л / 22,4 л/моль ≈ 0,0250 моль

3. Определим, какая из реагентов является лимитирующим. Из уравнения реакции:
   Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

   На 1 моль Ca(OH)2 требуется 1 моль CO2. Сравниваем количество моль:
   n_Ca(OH)2 = 0,0527 моль
   n_CO2 = 0,0250 моль

   Поскольку n_CO2 (0,0250 моль) < n_Ca(OH)2 (0,0527 моль), то CO2 является лимитирующим реагентом.

4. По уравнению реакции 1 моль CO2 дает 1 моль карбоната кальция (CaCO3).
   Следовательно, количество CaCO3, которое образуется:
   n_CaCO3 = n_CO2 = 0,0250 моль

5. Найдем теоретическую массу карбоната кальция (CaCO3):
   Молярная масса CaCO3 = 40,08 г/моль + 12,01 г/моль + 3 * 16,00 г/моль = 100,09 г/моль

   m_CaCO3 теор. = n_CaCO3 * M_CaCO3
   m_CaCO3 теор. = 0,0250 моль * 100,09 г/моль ≈ 2,50 г

6. Теперь найдем практический выход конечного продукта после прокаливания:
   Практический выход = (масса остатка после прокаливания / теоретическая масса CaCO3) * 100%
   Практический выход = (1,20 г / 2,50 г) * 100% ≈ 48,0 %

Ответ: практический выход конечного продукта реакции составляет примерно 48,0 %.
от