Задача 77008 Из 150 кг природного известняка при...

slava191

25 апреля 2024 г. в 19:27

Из 150 кг природного известняка при взаимодействии с азотной кислотой был получен нитрат кальция массой 196,8 кг. Вычислите массовую долю (%) примесей в указанном известняке. (Запишите число с точностью до целых.)

Для вычисления массовой доли примесей в известняке начнем с рассмотрения химических реакций, происходящих в процессе.

Реакция кальция (из известняка) с азотной кислотой приводит к образованию нитрата кальция по реакции:

CaCO₃ + 2HNO₃ → Ca(NO₃)₂ + CO₂ + H₂O


1. Определим молярные массы:
– CaCO₃ (кальций карбонат) = 40 (Ca) + 12 (C) + 3×16 (O) = 100 г/моль
– Ca(NO₃)₂ (нитрат кальция) = 40 (Ca) + 2×14 (N) + 6×16 (O) = 164 г/моль

2. Теоретический выход нитрата кальция:
Исходя из молярных масс, коэффициенты массы в реакции 100 г CaCO₃ дает 164 г Ca(NO₃)₂. Посчитаем теоретический выход нитрата кальция из 150 кг чистого CaCO₃:

164 г нитрата кальция/100 г известняка × 150000 г известняка = 246000 г = 246 кг


3. Фактический выход нитрата кальция составляет 196,8 кг. Разница между теоретическим и фактическим выходами указывает на примеси.

4. Масса примесей:

150 кг – масса чистого известняка = 150 кг – (масса примесей)


5. Так как фактический выход нитрата кальция меньше теоретического, определим массу чистого CaCO₃ на основе фактического выхода:

100 г известняка/164 г нитрата кальция × 196800 г нитрата кальция≈ 120000 г = 120 кг


6. Масса примесей:

150 кг – 120 кг = 30 кг


7. Массовая доля примесей в известняке:

30 кг/150 кг × 100%≈ 20%


Ответ: 20