Номер 8, страница 198 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

8. Рассчитайте массу природного известняка, необходимого для получения негашеной извести химическим количеством 5 моль, если содержание карбоната кальция в природном известняке равно 98 %.

Дано:

$n(\text{CaO}) = 5$ моль

$w(\text{CaCO}_3) = 98\% = 0.98$

Найти:

$m(\text{известняка}) - ?$

Решение:

1. Для решения задачи необходимо составить уравнение химической реакции получения негашеной извести (оксида кальция) из известняка (карбоната кальция). Реакция происходит при термическом разложении:

$\text{CaCO}_3 \xrightarrow{t^\circ} \text{CaO} + \text{CO}_2 \uparrow$

2. Согласно уравнению реакции, из 1 моль карбоната кальция ($\text{CaCO}_3$) образуется 1 моль оксида кальция ($\text{CaO}$). Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(\text{CaCO}_3) = n(\text{CaO})$

По условию, необходимо получить 5 моль $\text{CaO}$, значит, в реакцию должно вступить 5 моль чистого $\text{CaCO}_3$:

$n(\text{CaCO}_3) = 5$ моль

3. Теперь рассчитаем массу чистого карбоната кальция, которая потребуется для реакции. Для этого сначала найдем его молярную массу:

$M(\text{CaCO}_3) = M(\text{Ca}) + M(\text{C}) + 3 \cdot M(\text{O}) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100$ г/моль

Масса чистого $\text{CaCO}_3$ вычисляется по формуле:

$m = n \cdot M$

$m(\text{CaCO}_3) = 5 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} = 500$ г

4. В условии сказано, что используется природный известняк, в котором массовая доля карбоната кальция составляет 98%, а остальное — примеси. Найденная масса (500 г) — это масса чистого вещества. Чтобы найти массу всего известняка (смеси), воспользуемся формулой для массовой доли:

$w(\text{вещества}) = \frac{m(\text{чистого вещества})}{m(\text{смеси})}$

Отсюда масса смеси (природного известняка) равна:

$m(\text{известняка}) = \frac{m(\text{CaCO}_3)}{w(\text{CaCO}_3)}$

$m(\text{известняка}) = \frac{500 \text{ г}}{0.98} \approx 510.2$ г

Ответ: для получения 5 моль негашеной извести потребуется примерно 510.2 г природного известняка.