Контрольные задания > Вариант 1, Задание 3: Решите одну из задач.
Каков объем углекислого газа (н. у), образующегося при обжиге 1 т известняка, содержащего 10% примесей.
Рассчитайте массу песка, содержащего 80% оксида кремния (IV), необходимого для получения 183 кг силиката натрия (сплавлением песка с содой).
Определите массовую долю (%) карбоната кальция в известняке, если при сплавлении 30 кг этого известняка с песком получили 29 кг силиката кальция.
Вопрос:
Вариант 1, Задание 3: Решите одну из задач.
Каков объем углекислого газа (н. у), образующегося при обжиге 1 т известняка, содержащего 10% примесей.
Рассчитайте массу песка, содержащего 80% оксида кремния (IV), необходимого для получения 183 кг силиката натрия (сплавлением песка с содой).
Определите массовую долю (%) карбоната кальция в известняке, если при сплавлении 30 кг этого известняка с песком получили 29 кг силиката кальция.
Ответ:
**Решение задачи 1:**
1. Определим массу чистого известняка (CaCO₃) в 1 тонне (1000 кг) с 10% примесей:
m(CaCO₃) = 1000 кг * (1 - 0.10) = 900 кг
2. Запишем уравнение реакции обжига известняка:
CaCO₃ → CaO + CO₂
3. Определим молярную массу CaCO₃ и CO₂:
M(CaCO₃) = 40 + 12 + 3*16 = 100 г/моль = 0.1 кг/моль
M(CO₂) = 12 + 2*16 = 44 г/моль = 0.044 кг/моль
4. Определим количество вещества CaCO₃:
n(CaCO₃) = m(CaCO₃) / M(CaCO₃) = 900 кг / 0.1 кг/моль = 9000 моль
5. Согласно уравнению реакции, n(CO₂) = n(CaCO₃) = 9000 моль
6. Определим объем CO₂ при нормальных условиях (н.у.):
V(CO₂) = n(CO₂) * Vm = 9000 моль * 22.4 л/моль = 201600 л = 201.6 м³
**Ответ:** Объем углекислого газа (н.у.) составляет 201.6 м³.
**Решение задачи 2:**
1. Уравнение реакции получения силиката натрия:
SiO₂ + Na₂CO₃ → Na₂SiO₃ + CO₂
2. Определим молярную массу Na₂SiO₃:
M(Na₂SiO₃) = 2*23 + 28 + 3*16 = 122 г/моль = 0.122 кг/моль
3. Определим количество вещества Na₂SiO₃:
n(Na₂SiO₃) = m(Na₂SiO₃) / M(Na₂SiO₃) = 183 кг / 0.122 кг/моль = 1500 моль
4. Согласно уравнению реакции, n(SiO₂) = n(Na₂SiO₃) = 1500 моль
5. Определим молярную массу SiO₂:
M(SiO₂) = 28 + 2*16 = 60 г/моль = 0.06 кг/моль
6. Определим массу чистого SiO₂:
m(SiO₂) = n(SiO₂) * M(SiO₂) = 1500 моль * 0.06 кг/моль = 90 кг
7. Определим массу песка, содержащего 80% SiO₂:
m(песка) = m(SiO₂) / 0.8 = 90 кг / 0.8 = 112.5 кг
**Ответ:** Масса песка, содержащего 80% оксида кремния (IV), составляет 112.5 кг.
**Решение задачи 3:**
1. Уравнение реакции сплавления известняка с песком с образованием силиката кальция:
CaCO₃ + SiO₂ → CaSiO₃ + CO₂
Так как образовался только силикат кальция, можно сказать что уменьшение массы произошло только из-за CO2.
2. Определим массу CO₂ которая выделилась:
m(CO₂) = 30 кг - 29 кг = 1 кг
3. Определим количество вещества CO₂:
n(CO₂) = m(CO₂) / M(CO₂) = 1 кг / 0.044 кг/моль = 22.73 моль
4. Значит и известняка взяли 22.73 моль
5. Определим массу чистого известняка:
m(CaCO₃) = n(CaCO₃) * M(CaCO₃) = 22.73 моль * 0.1 кг/моль = 2.273 кг
6. Определим массовую долю CaCO₃ в известняке:
ω(CaCO₃) = m(CaCO₃) / m(известняка) = 2.273 кг / 30 кг = 0.0758 или 7.58%
**Ответ:** Массовая доля карбоната кальция в известняке составляет 7,58%.