Рассчитайте объем оксида углерода(IV), выделяющегося при действии раствора азотной кислоты на 75г карбоната кальция.

Ответ:

Объяснение:

Давайте начнем с балансировки химического уравнения реакции между карбонатом кальция (CaCO₃) и азотной кислотой (HNO₃):

CaCO3+2HNO3→Ca(NO3)2+CO2+H2OCaCO3​+2HNO3​→Ca(NO3​)2​+CO2​+H2​O

Теперь мы видим, что при реакции образуется углекислый газ (CO₂). Мы можем рассчитать количество молей CO₂, используя массу карбоната кальция и его молярную массу.

Молярная масса карбоната кальция (CaCO₃) равна сумме массы атомов в молекуле:

M(CaCO3)=M(Ca)+M(C)+3×M(O)M(CaCO3​)=M(Ca)+M(C)+3×M(O)

M(CaCO3)=40.08 г/моль+12.01 г/моль+3×16.00 г/мольM(CaCO3​)=40.08г/моль+12.01г/моль+3×16.00г/моль

M(CaCO3)=40.08+12.01+48.00M(CaCO3​)=40.08+12.01+48.00

M(CaCO3)=100.09 г/мольM(CaCO3​)=100.09г/моль

Теперь мы можем рассчитать количество молей карбоната кальция:

Моли CaCO₃=МассаМолярная массаМоли CaCO₃=Молярная массаМасса​

Моли CaCO₃=75 г100.09 г/мольМоли CaCO₃=100.09г/моль75г​

Моли CaCO₃≈0.749 мольМоли CaCO₃≈0.749моль

Так как по уравнению реакции каждый моль карбоната кальция образует один моль CO₂, то количество молей CO₂ также будет примерно равно 0.749 моль.

Теперь мы можем использовать уравнение состояния идеального газа для расчета объема:

PV=nRTPV=nRT

где:

   PP - давление газа (предположим, стандартное давление в этом случае),

   VV - объем газа,

   nn - количество молей газа,

   RR - универсальная газовая постоянная (примерно 0.0821 латм/(мольК)),

   TT - температура в кельвинах.

Предположим, что температура и давление стандартные (273 К и 1 атм), и упростим уравнение до:

V=nRTPV=PnRT​

V=0.749 моль×0.0821 л*атм/(моль*К)×273 К1 атмV=1атм0.749моль×0.0821л*атм/(моль*К)×273К​

V≈16.94 лV≈16.94л

Таким образом, объем оксида углерода (IV), выделяющегося при действии раствора азотной кислоты на 75 г карбоната кальция, примерно равен 16.94 л.