Решение: Расчёт объёма углекислого газа
Вычислите объём (н.у.) углекислого газа, который был поглощён 740 г 0,2%-ного раствора гидроксида кальция, если после окончания реакции был получен прозрачный раствор гидрокарбоната кальция $\mathrm{Ca(HCO_3)_2}$. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции образования растворимого гидрокарбоната кальция:
$$\mathrm{Ca(OH)_2 + 2CO_2 \rightarrow Ca(HCO_3)_2}$$Вычисляем массу гидроксида кальция в растворе. Массовая доля 0,2% равна 0,002:
$$m(\mathrm{Ca(OH)_2}) = m_{\text{р-ра}} \cdot \omega = 740\ \text{г} \cdot 0{,}002 = 1{,}48\ \text{г}$$Вычисляем молярную массу и количество вещества гидроксида кальция:
$$M(\mathrm{Ca(OH)_2}) = 40 + 2(16+1) = 74\ \text{г/моль};\quad n(\mathrm{Ca(OH)_2}) = \frac{1{,}48\ \text{г}}{74\ \text{г/моль}} = 0{,}02\ \text{моль}$$По уравнению реакции на 1 моль гидроксида кальция приходится 2 моль углекислого газа:
$$n(\mathrm{CO_2}) = 2n(\mathrm{Ca(OH)_2}) = 2 \cdot 0{,}02 = 0{,}04\ \text{моль}$$При нормальных условиях молярный объём газа равен $22{,}4\ \text{л/моль}$. Находим объём углекислого газа:
$$V(\mathrm{CO_2}) = n(\mathrm{CO_2})V_m = 0{,}04\ \text{моль} \cdot 22{,}4\ \text{л/моль} = 0{,}896\ \text{л}$$Объём поглощённого углекислого газа равен $0{,}896\ \text{л}$, или $896\ \text{мл}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Используют массовую долю 0,2% как 0,2, а не как 0,002.
Забывают коэффициент 2 перед формулой $\mathrm{CO_2}$ в уравнении реакции.
Записывают реакцию образования карбоната кальция вместо гидрокарбоната кальция.
Не указывают единицы измерения массы, количества вещества и объёма.