Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции между гидроксидом кальция (известковой водой) и углекислым газом. В результате образуется нерастворимый в воде карбонат кальция и вода:
$Ca(OH)_{2} + CO_{2} \rightarrow CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O$

2. Рассчитаем массу чистого гидроксида кальция $Ca(OH)_{2}$ в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (переведённую из процентов в десятичную дробь):
$m(Ca(OH)_{2}) = m(р-ра) \cdot \omega = 925 \text{ г} \cdot 0,01 = 9,25 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) гидроксида кальция. Сначала найдём его молярную массу:
$M(Ca(OH)_{2}) = 40 + (16 + 1) \cdot 2 = 74 \text{ г/моль}$
Теперь найдём количество вещества:
$n(Ca(OH)_{2}) = \frac{m(Ca(OH)_{2})}{M(Ca(OH)_{2})} = \frac{9,25 \text{ г}}{74 \text{ г/моль}} = 0,125 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества углекислого газа $CO_{2}$. Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед $Ca(OH)_{2}$ и $CO_{2}$ равны (1:1). Это значит, что количество моль газа равно количеству моль гидроксида кальция:
$n(CO_{2}) = n(Ca(OH)_{2}) = 0,125 \text{ моль}$

5. Вычислим объём углекислого газа при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объём газа ($V_{m} = 22,4 \text{ л/моль}$):
$V(CO_{2}) = n(CO_{2}) \cdot V_{m} = 0,125 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 2,8 \text{ л}$

Ответ: 2,8 л

Источник: ФИПИ