Решение: Вычисление массы CaO и Al(OH)3

Вот решение ваших задач: Задача 1. Вычислить массу негашёной извести CaO, которую получили при обжиге известняка m = 300 гр., если массовая доля примесей в нём = 8%. Решение: 1. Сначала определим массу чистого карбоната кальция (CaCO3) в известняке. Массовая доля примесей составляет 8%, значит, массовая доля чистого CaCO3 будет: \[100\% - 8\% = 92\%\] Масса чистого CaCO3: \[m(\text{CaCO}_3) = m(\text{известняка}) \cdot \text{массовая доля чистого CaCO}_3\] \[m(\text{CaCO}_3) = 300 \text{ г} \cdot 0,92 = 276 \text{ г}\] 2. Напишем уравнение реакции обжига известняка: \[\text{CaCO}_3 \xrightarrow{t} \text{CaO} + \text{CO}_2\] 3. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в реакции: Молярная масса CaCO3: \[M(\text{CaCO}_3) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 \text{ г/моль}\] Молярная масса CaO: \[M(\text{CaO}) = 40 + 16 = 56 \text{ г/моль}\] 4. По уравнению реакции видно, что из 1 моль CaCO3 образуется 1 моль CaO. Найдем количество вещества CaCO3: \[n(\text{CaCO}_3) = \frac{m(\text{CaCO}_3)}{M(\text{CaCO}_3)}\] \[n(\text{CaCO}_3) = \frac{276 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 2,76 \text{ моль}\] 5. Так как соотношение молей CaCO3 и CaO равно 1:1, то количество вещества CaO будет таким же: \[n(\text{CaO}) = n(\text{CaCO}_3) = 2,76 \text{ моль}\] 6. Теперь вычислим массу негашёной извести (CaO): \[m(\text{CaO}) = n(\text{CaO}) \cdot M(\text{CaO})\] \[m(\text{CaO}) = 2,76 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 154,56 \text{ г}\] Ответ: Масса негашёной извести CaO, полученной при обжиге известняка, составляет 154,56 г. Задача 2. К раствору, в котором находится 42,6 г. нитрата алюминия, прилили раствор, содержащий 16 гр. гидроксида натрия. Рассчитайте массу образующегося осадка. Решение: 1. Напишем уравнение реакции между нитратом алюминия (Al(NO3)3) и гидроксидом натрия (NaOH): \[\text{Al(NO}_3)_3 + 3\text{NaOH} \rightarrow \text{Al(OH)}_3 \downarrow + 3\text{NaNO}_3\] Осадок, который образуется, это гидроксид алюминия (Al(OH)3). 2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в реакции: Молярная масса Al(NO3)3: \[M(\text{Al(NO}_3)_3) = 27 + 3 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 27 + 3 \cdot (14 + 48) = 27 + 3 \cdot 62 = 27 + 186 = 213 \text{ г/моль}\] Молярная масса NaOH: \[M(\text{NaOH}) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}\] Молярная масса Al(OH)3: \[M(\text{Al(OH)}_3) = 27 + 3 \cdot (16 + 1) = 27 + 3 \cdot 17 = 27 + 51 = 78 \text{ г/моль}\] 3. Найдем количество вещества каждого реагента: Количество вещества Al(NO3)3: \[n(\text{Al(NO}_3)_3) = \frac{m(\text{Al(NO}_3)_3)}{M(\text{Al(NO}_3)_3)}\] \[n(\text{Al(NO}_3)_3) = \frac{42,6 \text{ г}}{213 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}\] Количество вещества NaOH: \[n(\text{NaOH}) = \frac{m(\text{NaOH})}{M(\text{NaOH})}\] \[n(\text{NaOH}) = \frac{16 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль}\] 4. Определим, какой из реагентов находится в избытке, а какой в недостатке. По уравнению реакции, для реакции 1 моль Al(NO3)3 требуется 3 моль NaOH. Если у нас 0,2 моль Al(NO3)3, то для полной реакции потребуется: \[n(\text{NaOH})_{\text{требуемое}} = 0,2 \text{ моль Al(NO}_3)_3 \cdot 3 = 0,6 \text{ моль NaOH}\] У нас есть 0,4 моль NaOH, что меньше, чем 0,6 моль. Значит, NaOH находится в недостатке, и расчеты будем вести по нему. 5. По количеству вещества NaOH найдем количество вещества образовавшегося осадка Al(OH)3. По уравнению реакции, 3 моль NaOH образуют 1 моль Al(OH)3. Значит, из 0,4 моль NaOH образуется: \[n(\text{Al(OH)}_3) = \frac{n(\text{NaOH})}{3}\] \[n(\text{Al(OH)}_3) = \frac{0,4 \text{ моль}}{3} \approx 0,1333 \text{ моль}\] 6. Рассчитаем массу образовавшегося осадка Al(OH)3: \[m(\text{Al(OH)}_3) = n(\text{Al(OH)}_3) \cdot M(\text{Al(OH)}_3)\] \[m(\text{Al(OH)}_3) = 0,1333 \text{ моль} \cdot 78 \text{ г/моль} \approx 10,4 \text{ г}\] Ответ: Масса образующегося осадка Al(OH)3 составляет примерно 10,4 г.