ЕГЭ-2019 | Химия | Решение 951 | При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л (н. у.) углекислого газа. Масса твёрдого остатка составила 41,2 г. Этот остаток добавили к 465,5 г ра...

Дисциплина: Химия
Номер вопроса в билете: 34
Баллы: 4
Сложность: Высокий

При нагревании образца карбоната кальция часть вещества разложилась. При этом выделилось 4,48 л (н. у.) углекислого газа. Масса твёрдого остатка составила 41,2 г. Этот остаток добавили к 465,5 г раствора соляной кислоты, взятой в избытке. Определите массовую долю соли в полученном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Данную задачу проверяют не автоматически, а вручную. Ознакомьтесь с критериями оценки, правильным решением и сами себе поставьте оценку от 0 до 4 баллов. Даже если вы ошиблись в цифровом ответе, можно получить несколько баллов за правильный ход решения. Форма для оценки находится внизу страницы.

Критерии оценки вопроса

Содержание верного ответа и указания по оцениванию	Баллы
Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы: • правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания; • правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания; • продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которых проводятся расчёты; • в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина (концентрация раствора)	4
Правильно записаны три элемента ответа	3
Правильно записаны два элемента ответа	2
Правильно записан один элемент ответа	1
Все элементы ответа записаны неверно	0
Максимальный балл	4

Подробное решение

Для начала запишем реакцию разложения карбоната кальция при нагревании:

$\ce{CaCO3 ->[t^o] CaO + CO2 ^}$

В твёрдом остатке находится оксид кальция и оставшийся карбонат кальция. Они и реагируют с избытком соляной кислоты:

$\ce{CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O }$

$\ce{CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ^}$

В ходе реакций образовалась соль - хлорид кальция.

Найдём количество вещества углекислого газа, выделившегося в первой реакции и так же массы оксида кальция и оставшегося карбоната кальция:

$\ce{n(CO2) = V / V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 _ моль}$

$\ce{n(CaO) = n(CO2) = 0,2 _ моль}$

$\ce{m(CaO) = n * M = 0,2 * 56 = 11,2 _ г}$

$\ce{m(CaCO3)_{ост.} = m(CaCO3)_{исх.} - m(CaO) = 41,2 - 11,2 = 30 _ г}$

$\ce{n(CaCO3)_{ост.} = m / M = 30 / 100 = 0,3 _ моль}$

Найдем теперь массу соли в полученном растворе. Во второй реакции количество вещества хлорида кальция равно количеству вещества оксида кальция, а во второй - количеству вещества карбоната кальция. Общее количество вещества соли найдём по формуле:

$\ce{n(CaCl2) = n(CaO) + n(CaCO3) = 0,2 + 0,3 = 0,5 _ моль}$

$\ce{m(CaCl2) = n * M = 0,5 * 111 = 55,5 _ г }$

Найдем массу газа, ушедшего из раствора:

$\ce{n(CO2) = n(CaCO3)_{ост.} = 0,3 _ моль}$

$\ce{m(CO2) = n * M = 0,3 * 44 = 13,2 _ г}$

Масса раствора равна:

$\ce{m_{р-ра } = m(CaCO3) + m(HCl) - m(CO2) = 41,2 + 465,5 - 13,2 = 493,5 _ г}$

Массовая доля соли в рстворе равна:

$\ce{w(CaCl2)= m(CaCl2) / m_{р-ра} = 55,5 / 493,5 = 0,112}$ или 11,2%

Оцените своё решение

0 1 2 3 4

Подробное решение
Для начала запишем реакцию разложения карбоната кальция при нагревании:
$\ce{CaCO3 ->[t^o] CaO + CO2 ^}$
В твёрдом остатке находится оксид кальция и оставшийся карбонат кальция. Они и реагируют с избытком соляной кислоты:
$\ce{CaO + 2HCl = CaCl2 + H2O }$
$\ce{CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ^}$
В ходе реакций образовалась соль - хлорид кальция.
Найдём количество вещества углекислого газа, выделившегося в первой реакции и так же массы оксида кальция и оставшегося карбоната кальция:
$\ce{n(CO2) = V / V_m = 4,48 / 22,4 = 0,2 _ моль}$
$\ce{n(CaO) = n(CO2) = 0,2 _ моль}$
$\ce{m(CaO) = n * M = 0,2 * 56 = 11,2 _ г}$
$\ce{m(CaCO3)_{ост.} = m(CaCO3)_{исх.} - m(CaO) = 41,2 - 11,2 = 30 _ г}$
$\ce{n(CaCO3)_{ост.} = m / M = 30 / 100 = 0,3 _ моль}$
Найдем теперь массу соли в полученном растворе. Во второй реакции количество вещества хлорида кальция равно количеству вещества оксида кальция, а во второй - количеству вещества карбоната кальция. Общее количество вещества соли найдём по формуле:
$\ce{n(CaCl2) = n(CaO) + n(CaCO3) = 0,2 + 0,3 = 0,5 _ моль}$
$\ce{m(CaCl2) = n * M = 0,5 * 111 = 55,5 _ г }$
Найдем массу газа, ушедшего из раствора:
$\ce{n(CO2) = n(CaCO3)_{ост.} = 0,3 _ моль}$
$\ce{m(CO2) = n * M = 0,3 * 44 = 13,2 _ г}$
Масса раствора равна:
$\ce{m_{р-ра } = m(CaCO3) + m(HCl) - m(CO2) = 41,2 + 465,5 - 13,2 = 493,5 _ г}$
Массовая доля соли в рстворе равна:
$\ce{w(CaCl2)= m(CaCl2) / m_{р-ра} = 55,5 / 493,5 = 0,112}$ или 11,2%

Сайт помог тебе решить задачу?
Помоги нам - задонать!

Войти в свой аккаунт
Химия
Биология
Русский язык
Математика базовая
Математика профильная