Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции. При пропускании избытка углекислого газа через раствор гидроксида кальция образуется кислая соль — гидрокарбонат кальция:
$Ca(OH)_{2} + 2CO_{2} \rightarrow Ca(HCO_{3})_{2}$

2. Рассчитаем массу чистого гидрокарбоната кальция в полученном растворе. Для этого массу раствора умножим на его массовую долю (в долях единицы):
$m(Ca(HCO_{3})_{2}) = m_{p-pa} \cdot \omega = 324 \text{ г} \cdot 0,01 = 3,24 \text{ г}$

3. Вычислим молярную массу гидрокарбоната кальция:
$M(Ca(HCO_{3})_{2}) = 40 + (1 + 12 + 16 \cdot 3) \cdot 2 = 40 + 61 \cdot 2 = 162 \text{ г/моль}$

4. Найдём количество вещества (число моль) образовавшейся соли:
$n(Ca(HCO_{3})_{2}) = \frac{m}{M} = \frac{3,24 \text{ г}}{162 \text{ г/моль}} = 0,02 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции определим количество вещества прореагировавшего углекислого газа. Коэффициент перед $CO_{2}$ равен 2, а перед $Ca(HCO_{3})_{2}$ равен 1. Значит, углекислого газа потребовалось в 2 раза больше, чем получилось соли:
$n(CO_{2}) = 2 \cdot n(Ca(HCO_{3})_{2}) = 2 \cdot 0,02 \text{ моль} = 0,04 \text{ моль}$

6. Вычислим объём углекислого газа (при нормальных условиях), используя молярный объём 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