1. Какую массу известняка с массовой долей карбоната кальция 80% надо взять, чтобы получить 112 л (н.у.) углекислого газа? 2. При сжигании 5 кг кокса получено 9 м3 (н.у.) углекислого газа. Найдите массовую долю чистого углерода в коксе.

Решение 1:

Для решения задачи необходимо знать уравнение реакции разложения карбоната кальция:

\[CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2\]

1. Найдем количество вещества углекислого газа, используя молярный объем газа при нормальных условиях (22.4 л/моль):

\[n(CO_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{112 \space л}{22.4 \space л/моль} = 5 \space моль\]

2. Из уравнения реакции следует, что количество вещества карбоната кальция равно количеству вещества углекислого газа:

\[n(CaCO_3) = n(CO_2) = 5 \space моль\]

3. Найдем молярную массу карбоната кальция:

\[M(CaCO_3) = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100 \space г/моль\]

4. Вычислим массу чистого карбоната кальция:

\[m(CaCO_3) = n \times M = 5 \space моль \times 100 \space г/моль = 500 \space г\]

5. Учитывая, что в известняке содержится 80% карбоната кальция, найдем массу известняка:

\[m(известняка) = \frac{m(CaCO_3)}{w(CaCO_3)} = \frac{500 \space г}{0.8} = 625 \space г\]

Ответ: 625 г

Решение 2:

1. Найдем массу углекислого газа, полученного при сжигании 5 кг кокса. Сначала переведем объем углекислого газа из м³ в литры:

\[V(CO_2) = 9 \space м^3 = 9000 \space л\]

2. Теперь найдем количество вещества углекислого газа:

\[n(CO_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{9000 \space л}{22.4 \space л/моль} \approx 401.79 \space моль\]

3. Масса углекислого газа:

\[m(CO_2) = n \times M = 401.79 \space моль \times 44 \space г/моль \approx 17678.76 \space г = 17.67876 \space кг\]

4. Поскольку весь углерод из кокса перешел в углекислый газ, найдем массу углерода в полученном углекислом газе:

\[m(C) = n(CO_2) \times M(C) = 401.79 \space моль \times 12 \space г/моль \approx 4821.48 \space г = 4.82148 \space кг\]

5. Найдем массовую долю чистого углерода в коксе:

\[w(C) = \frac{m(C)}{m(кокса)} = \frac{4.82148 \space кг}{5 \space кг} \approx 0.9643 \space или \space 96.43\%\]

Ответ: 96.43%

Проверка за 10 секунд: В первой задаче убедись, что учтена массовая доля карбоната кальция. Во второй задаче проверь, что правильно переведены единицы измерения и рассчитаны количества веществ.

Доп. профит: Уровень Эксперт. Задачи на выход продукта реакции и примеси часто встречаются в контрольных. Тренируйся решать такие задачи, чтобы уверенно справляться с ними на экзаменах!