Вычислите объем углекислого газа, который выделяется при взаимодействии серной кислоты массой 35 грамм, содержащей 8% примесей, с карбонатом кальция, если объемная доля выхода этого газа составляет 85%.

Химия 9 класс Химические реакции и стехиометрия объем углекислого газа серная кислота карбонат кальция примеси химические реакции расчет объема газа химия 9 класс выход газа объемная доля

Давайте разберемся с этой задачей шаг за шагом! Это действительно увлекательный процесс, и я уверен, что мы справимся с этим!

Шаг 1: Определим массу чистой серной кислоты.

• Масса серной кислоты = 35 г
• Процент примесей = 8%
• Следовательно, масса чистой серной кислоты = 35 г * (1 - 0.08) = 35 г * 0.92 = 32.2 г

Шаг 2: Найдем количество молей серной кислоты.

• Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 98 г/моль
• Количество молей = масса / молярная масса = 32.2 г / 98 г/моль ≈ 0.328 моль

Шаг 3: Рассчитаем количество углекислого газа (CO2), выделяющегося в реакции.

• Реакция между серной кислотой и карбонатом кальция (CaCO3) выглядит так:
• H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + CO2 + H2O
• Из уравнения видно, что 1 моль H2SO4 дает 1 моль CO2.
• Следовательно, количество CO2 = 0.328 моль.

Шаг 4: Найдем объем углекислого газа при нормальных условиях.

• При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 литра.
• Объем CO2 = 0.328 моль * 22.4 л/моль ≈ 7.35 литров.

Шаг 5: Учитываем объемную долю выхода газа.

• Объем углекислого газа с учетом выхода = 7.35 л * 0.85 ≈ 6.24 литров.

Итак, мы пришли к ответу!

Объем углекислого газа, выделяющегося в результате реакции, составляет примерно 6.24 литра! Это просто потрясающе!

Для решения данной задачи нам необходимо выполнить несколько шагов:

1. Определить чистую массу серной кислоты.

   Сначала найдем массу чистой серной кислоты. Если у нас есть 35 грамм серной кислоты, содержащей 8% примесей, то чистая масса серной кислоты будет:

   • Чистая масса = Общая масса - Масса примесей
   • Масса примесей = 35 г * 0.08 = 2.8 г
   • Чистая масса серной кислоты = 35 г - 2.8 г = 32.2 г
2. Определить количество серной кислоты в молях.

   Теперь найдем количество молей серной кислоты (H2SO4). Молярная масса H2SO4 составляет примерно 98 г/моль:

   • Количество молей = Чистая масса / Молярная масса
   • Количество молей H2SO4 = 32.2 г / 98 г/моль ≈ 0.328 моль
3. Записать уравнение реакции.

   Реакция между серной кислотой и карбонатом кальция (CaCO3) может быть записана следующим образом:

   H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + CO2 + H2O

   Из уравнения видно, что 1 моль H2SO4 реагирует с 1 моль CaCO3, образуя 1 моль CO2.

4. Определить количество выделяющегося углекислого газа.

   Поскольку 1 моль H2SO4 выделяет 1 моль CO2, то количество выделяющегося углекислого газа будет равно количеству молей H2SO4:

   • Количество молей CO2 = 0.328 моль.
5. Перевести количество углекислого газа в объем.

   При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Следовательно, объем CO2 можно найти по формуле:

   • Объем CO2 = Количество молей CO2 * 22.4 л/моль
   • Объем CO2 = 0.328 моль * 22.4 л/моль ≈ 7.35 литров.
6. Учитываем объемную долю выхода углекислого газа.

   Теперь учтем, что объемная доля выхода газа составляет 85%. Это означает, что фактически выделяется:

   • Фактический объем CO2 = Объем CO2 * 0.85
   • Фактический объем CO2 = 7.35 литров * 0.85 ≈ 6.24 литров.

Ответ: Объем углекислого газа, который выделяется при реакции, составляет примерно 6.24 литра.