Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции. По условию задачи углекислый газ $CO_{2}$ взаимодействует с раствором гидроксида кальция $Ca(OH)_{2}$ с образованием кислой соли — гидрокарбоната кальция $Ca(HCO_{3})_{2}$, так как раствор остался прозрачным (осадок карбоната кальция растворился в избытке газа):
$Ca(OH)_{2} + 2CO_{2} \rightarrow Ca(HCO_{3})_{2}$

2. Рассчитаем массу чистого гидроксида кальция в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (переведя проценты в десятичную дробь):
$m(Ca(OH)_{2}) = m_{раствора} \cdot \omega = 740\text{ г} \cdot 0,002 = 1,48\text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) гидроксида кальция. Сначала найдем его молярную массу:
$M(Ca(OH)_{2}) = 40 + (16 + 1) \cdot 2 = 74\text{ г/моль}$
$n(Ca(OH)_{2}) = \frac{m(Ca(OH)_{2})}{M(Ca(OH)_{2})} = \frac{1,48\text{ г}}{74\text{ г/моль}} = 0,02\text{ моль}$

4. Определим количество вещества углекислого газа по уравнению реакции. Согласно коэффициентам в уравнении, на 1 моль $Ca(OH)_{2}$ требуется 2 моль $CO_{2}$:
$n(CO_{2}) = 2 \cdot n(Ca(OH)_{2}) = 2 \cdot 0,02\text{ моль} = 0,04\text{ моль}$

5. Вычислим объем поглощенного углекислого газа при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объем газа $V_{m} = 22,4\text{ л/моль}$:
$V(CO_{2}) = n(CO_{2}) \cdot V_{m} = 0,04\text{ моль} \cdot 22,4\text{ л/моль} = 0,896\text{ л}$

Ответ: 0,896 л

Источник: ФИПИ