дано:
масса образца мела = 4,50 г
массовая доля карбоната кальция (CaCO3) = 95,0 %
объем выделившегося газа (н. у.) = 500 см3 = 0,500 л
найти:
выход продукта реакции.
решение:
1. Рассчитаем массу карбоната кальция в образце мела:
m(CaCO3) = масса образца * массовая доля
m(CaCO3) = 4,50 г * 0,950 = 4,275 г
2. Определим количество молей карбоната кальция:
Молярная масса карбоната кальция (CaCO3) = 40,08 + 12,01 + (16,00 * 3) = 100,09 г/моль
n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3)
n(CaCO3) = 4,275 г / 100,09 г/моль ≈ 0,0427 моль
3. Напишем уравнение реакции между карбонатом кальция и соляной кислотой:
CaCO3 + 2 HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O
Из уравнения видно, что 1 моль CaCO3 приводит к образованию 1 моля CO2. Следовательно, количество молей углекислого газа, образующегося в результате реакции, равно количеству молей карбоната кальция:
n(CO2) = n(CaCO3) = 0,0427 моль
4. Рассчитаем объем углекислого газа при нормальных условиях:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
V(CO2) = n(CO2) * 22,4 л/моль
V(CO2) = 0,0427 моль * 22,4 л/моль ≈ 0,956 л = 956 см3
5. Рассчитаем фактический выход продукта реакции (углекислого газа):
выход (%) = (выделившийся объем / теоретический объем) * 100%
выход (%) = (500 см3 / 956 см3) * 100% ≈ 52,4 %
ответ:
Выход продукта реакции составляет примерно 52,4 %.