Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между карбонатом калия и нитратом кальция. В результате протекания реакции обмена образуется нерастворимая соль — карбонат кальция, который выпадает в осадок, и нитрат калия:
$K_{2}CO_{3} + Ca(NO_{3})_{2} \rightarrow CaCO_{3}\downarrow + 2KNO_{3}$

2. Рассчитаем массу чистого карбоната калия в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю соли (переведённую из процентов в десятичную дробь):
$m(K_{2}CO_{3}) = m(р-ра) \cdot \omega = 27,6\text{ г} \cdot 0,2 = 5,52\text{ г}$

3. Вычислим количество вещества карбоната калия. Сначала найдём его молярную массу:
$M(K_{2}CO_{3}) = 2 \cdot 39 + 12 + 3 \cdot 16 = 138\text{ г/моль}$
Теперь найдём количество вещества (n):
$n(K_{2}CO_{3}) = \frac{m(K_{2}CO_{3})}{M(K_{2}CO_{3})} = \frac{5,52\text{ г}}{138\text{ г/моль}} = 0,04\text{ моль}$

4. Определим количество вещества осадка ($CaCO_{3}$). По уравнению реакции коэффициенты перед $K_{2}CO_{3}$ и $CaCO_{3}$ равны (1:1). Это значит, что количество вещества выпавшего осадка равно количеству вещества вступившего в реакцию карбоната калия:
$n(CaCO_{3}) = n(K_{2}CO_{3}) = 0,04\text{ моль}$

5. Вычислим массу образовавшегося осадка. Для этого найдём молярную массу карбоната кальция и умножим её на количество вещества:
$M(CaCO_{3}) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100\text{ г/моль}$
$m(CaCO_{3}) = n(CaCO_{3}) \cdot M(CaCO_{3}) = 0,04\text{ моль} \cdot 100\text{ г/моль} = 4\text{ г}$

Ответ: 4 г

Источник: ФИПИ