Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между хлоридом кальция и карбонатом натрия. В результате реакции обмена образуется нерастворимый осадок — карбонат кальция:
$CaCl_{2} + Na_{2}CO_{3} \rightarrow CaCO_{3}\downarrow + 2NaCl$

2. По условию задачи масса выпавшего осадка ($CaCO_{3}$) составляет $12 \text{ г}$. Рассчитаем количество вещества карбоната кальция. Для этого сначала найдём его молярную массу:
$M(CaCO_{3}) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 \text{ г/моль}$
Вычислим количество вещества ($n$):
$n(CaCO_{3}) = \frac{m(CaCO_{3})}{M(CaCO_{3})} = \frac{12 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 0,12 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед $CaCl_{2}$ и $CaCO_{3}$ равны (соотношение $1:1$). Следовательно, количество вещества вступившего в реакцию хлорида кальция равно количеству вещества образовавшегося осадка:
$n(CaCl_{2}) = n(CaCO_{3}) = 0,12 \text{ моль}$

4. Вычислим массу хлорида кальция, содержавшегося в исходном растворе. Для этого найдём его молярную массу (используя $Ar(Cl) = 35,5$):
$M(CaCl_{2}) = 40 + 2 \cdot 35,5 = 111 \text{ г/моль}$
$m(CaCl_{2}) = n(CaCl_{2}) \cdot M(CaCl_{2}) = 0,12 \text{ моль} \cdot 111 \text{ г/моль} = 13,32 \text{ г}$

5. Рассчитаем массовую долю ($\omega$) хлорида кальция в исходном растворе массой $200 \text{ г}$:
$\omega(CaCl_{2}) = \frac{m(CaCl_{2})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$
$\omega(CaCl_{2}) = \frac{13,32 \text{ г}}{200 \text{ г}} \cdot 100\% = 6,66\%$

Ответ: 6,66%

Источник: ФИПИ