Номер 836, страница 146 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

836. Углекислый газ каким химическим количеством выделится при действии избытка раствора азотной кислоты на доломит $CaCO_3 \cdot MgCO_3$ массой 283 г?

Дано:

Масса доломита $m(CaCO_3 \cdot MgCO_3) = 283 \text{ г}$

Азотная кислота ($HNO_3$) в избытке

Найти:

Химическое количество углекислого газа $n(CO_2) - ?$

Решение:

Взаимодействие доломита, который является двойной солью карбоната кальция и карбоната магния, с азотной кислотой приводит к образованию нитратов кальция и магния, воды и углекислого газа. Поскольку азотная кислота дана в избытке, доломит прореагирует полностью.

Запишем суммарное уравнение химической реакции:

$CaCO_3 \cdot MgCO_3 + 4HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + Mg(NO_3)_2 + 2H_2O + 2CO_2 \uparrow$

Для дальнейших расчетов найдем молярную массу доломита $CaCO_3 \cdot MgCO_3$. Для этого воспользуемся относительными атомными массами элементов, округленными до целых значений: $Ar(Ca) = 40$, $Ar(Mg) = 24$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.

$M(CaCO_3 \cdot MgCO_3) = M(CaCO_3) + M(MgCO_3) = (40 + 12 + 3 \cdot 16) + (24 + 12 + 3 \cdot 16) = 100 \text{ г/моль} + 84 \text{ г/моль} = 184 \text{ г/моль}$

Теперь вычислим химическое количество (число моль) доломита в образце массой 283 г, используя формулу $n = m/M$:

$n(CaCO_3 \cdot MgCO_3) = \frac{m(CaCO_3 \cdot MgCO_3)}{M(CaCO_3 \cdot MgCO_3)} = \frac{283 \text{ г}}{184 \text{ г/моль}}$

Согласно уравнению реакции, из 1 моль доломита образуется 2 моль углекислого газа. Это означает, что химическое количество $CO_2$ в два раза больше химического количества доломита:

$\frac{n(CaCO_3 \cdot MgCO_3)}{1} = \frac{n(CO_2)}{2}$

Отсюда находим искомое химическое количество углекислого газа:

$n(CO_2) = 2 \cdot n(CaCO_3 \cdot MgCO_3) = 2 \cdot \frac{283}{184} \text{ моль} = \frac{283}{92} \text{ моль} \approx 3.08 \text{ моль}$

Ответ: химическое количество углекислого газа, которое выделится при реакции, составляет 3,08 моль.