Какова массовая доля карбоната калия в 100 г смеси карбонатов калия и кальция, если после прокаливания до постоянной массы полученный твердый остаток может прореагировать с 9 мл воды? Ответ укажите в процентах и округлите до целых.

Химия 11 класс Реакции карбонатов с кислотами массовая доля карбоната калия карбонат кальция прокаливание карбонатов твёрдый остаток реакция с водой химия расчет процентов Новый

Для решения задачи нам нужно определить массовую долю карбоната калия (K2CO3) в смеси с карбонатом кальция (CaCO3) на основе данных о реакции смеси с водой после прокаливания.

Шаг 1: Понимание реакции прокаливания

При прокаливании карбонаты разлагаются. Реакции разложения происходят следующим образом:

• CaCO3 -> CaO + CO2↑
• K2CO3 не разлагается при прокаливании до 1000°C.

После прокаливания у нас остается оксид кальция (CaO) и карбонат калия (K2CO3).

Шаг 2: Реакция с водой

Оксид кальция реагирует с водой, образуя гидроксид кальция:

• CaO + H2O -> Ca(OH)2

Гидроксид кальция легко растворим в воде, и это означает, что весь CaO, который образовался, прореагирует с добавленной водой.

Шаг 3: Определение количества CaO

Чтобы понять, сколько CaO образуется, нам нужно знать, сколько карбоната кальция было в смеси. Для этого воспользуемся данными о реакции с водой. Известно, что 9 мл воды прореагировало с CaO. Плотность воды около 1 г/мл, следовательно, 9 мл воды соответствует 9 г.

Шаг 4: Молярные массы

Теперь найдем молярные массы веществ:

• CaCO3: 40 (Ca) + 12 (C) + 3 * 16 (O) = 100 г/моль
• CaO: 40 (Ca) + 16 (O) = 56 г/моль

Шаг 5: Количество CaO, образовавшегося из CaCO3

Из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO3 дает 1 моль CaO. Количество CaO, которое может прореагировать с 9 г воды:

• 9 г H2O = 9 г CaO
• Количество CaO: 9 г / 56 г/моль = 0.161 моль

Шаг 6: Определение массы карбоната кальция

Так как 1 моль CaCO3 дает 1 моль CaO, то количество карбоната кальция в смеси также равно 0.161 моль:

• Масса CaCO3 = 0.161 моль * 100 г/моль = 16.1 г

Шаг 7: Определение массы карбоната калия

Общая масса смеси составляет 100 г. Следовательно, масса карбоната калия:

• Масса K2CO3 = 100 г - 16.1 г = 83.9 г

Шаг 8: Расчет массовой доли карбоната калия

Теперь мы можем найти массовую долю карбоната калия в смеси:

• Массовая доля K2CO3 = (83.9 г / 100 г) * 100% = 83.9%

Шаг 9: Округление ответа

Округляем до целых:

• Массовая доля карбоната калия составляет 84%.

Ответ: Массовая доля карбоната калия в смеси составляет 84%.