Сколько известковой воды (с плотностью 1,05 г/мл) потребуется для взаимодействия с 89,6 л углекислого газа, проходящего через 2%-ный раствор Ca(OH)2? Каково количество вещества выпавшей в осадок соли и ее масса?
Пошаговый ответ:
1. Плотность известковой воды — 1,05 г/мл.
2. Объем углекислого газа — 89,6 л.
3. Концентрация раствора Ca(OH)2 — 2%.
4. Молярная масса Ca(OH)2 — 74,1 г/моль.
5. Уравнение реакции между Ca(OH)2 и CO2:
Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H2O.
Пошаговое решение:
1. Найдем массу углекислого газа, который проходит через раствор. Для этого умножим его объем на его плотность:
масса CO2 = объем CO2 * плотность CO2 = 89,6 л * 1,98 г/л = 176,928 г.
2. Найдем количество вещества CO2 в молях. Для этого разделим массу CO2 на его молярную массу:
количество вещества CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2 = 176,928 г / 44,01 г/моль ≈ 4 моль.
3. Так как массовая доля Ca(OH)2 в растворе составляет 2%, то масса раствора Ca(OH)2 будет:
масса раствора Ca(OH)2 = масса CO2 / массовая доля Ca(OH)2 = 176,928 г / 0,02 = 8846,4 г.
4. Найдем количество вещества Ca(OH)2 в моль:
количество вещества Ca(OH)2 = масса Ca(OH)2 / молярная масса Ca(OH)2 = 8846,4 г / 74,1 г/моль ≈ 119,2 моль.
5. По уравнению реакции знаем, что 1 моль Ca(OH)2 соответствует 1 моль CaCO3. Следовательно, количество вещества CaCO3, выпавшего в осадок, также будет равно 119,2 моль.
6. Найдем массу CaCO3, выпавшей в осадок, умножив количество вещества CaCO3 на его молярную массу:
масса CaCO3 = количество вещества CaCO3 * молярная масса CaCO3 = 119,2 моль * 100,1 г/моль ≈ 11 942,4 г.
Итак, для взаимодействия с 89,6 л углекислого газа, через 2%-ный раствор Ca(OH)2 потребуется около 8846,4 г известковой воды. Количество вещества выпавшей в осадок соли CaCO3 будет равно 119,2 моль, а ее масса составит около 11 942,4 г.
Объем углекислого газа: 89,6 л.
2. Плотность известковой воды: 1,05 г/мл.
3. Концентрация раствора Ca(OH)2: 2%.
Сначала найдем массу углекислого газа, используя его плотность и объем:
Масса углекислого газа = плотность × объем = 1,05 г/мл × 89,6 л = 94,08 г.
Затем найдем количество вещества известковой воды, используя ее молярную массу:
Молярная масса Ca(OH)2 = (40 г/моль × 1) + (16 г/моль × 2) + (1 г/моль × 2) = 74 г/моль.
Количество вещества = масса / молярная масса = 94,08 г / 74 г/моль = 1,27 моль.
Теперь найдем количество вещества выпавшей в осадок соли:
Количество вещества Ca(OH)2 = количество вещества выпавшей в осадок соли = 1,27 моль.
Наконец, найдем массу выпавшей в осадок соли, учитывая ее молярную массу:
Масса выпавшей в осадок соли = количество вещества × молярная масса = 1,27 моль × 74 г/моль = 93,98 г.