Какой газ тяжелее воздуха: решение задачи

Ниже представлены решения заданий из раздела Примените свои знания, оформленные для записи в тетрадь. Задание 4. Какой из газов — углекислый или угарный — тяжелее воздуха? Для ответа на вопрос рассчитаем относительную плотность газов по воздуху \( D_{возд} \). Средняя молярная масса воздуха \( M_{возд} \approx 29 \) г/моль. 1) Для угарного газа \( CO \): \( M(CO) = 12 + 16 = 28 \) г/моль. \[ D_{возд}(CO) = \frac{M(CO)}{M_{возд}} = \frac{28}{29} \approx 0,97 \] Так как \( 0,97 < 1 \), угарный газ легче воздуха. 2) Для углекислого газа \( CO_2 \): \( M(CO_2) = 12 + 16 \cdot 2 = 44 \) г/моль. \[ D_{возд}(CO_2) = \frac{M(CO_2)}{M_{возд}} = \frac{44}{29} \approx 1,52 \] Так как \( 1,52 > 1 \), углекислый газ тяжелее воздуха. Ответ: Углекислый газ тяжелее воздуха, а угарный газ — легче. Задание 6. Запишите молекулярные уравнения реакций, соответствующие сокращенным ионным. а) \( Ca^{2+} + CO_3^{2-} = CaCO_3 \downarrow \) Молекулярное уравнение: \( CaCl_2 + Na_2CO_3 = CaCO_3 \downarrow + 2NaCl \) б) \( CO_2 + OH^- = HCO_3^- \) Молекулярное уравнение: \( CO_2 + NaOH = NaHCO_3 \) в) \( CO_2 + 2OH^- = CO_3^{2-} + H_2O \) Молекулярное уравнение: \( CO_2 + 2KOH = K_2CO_3 + H_2O \) г) \( HCO_3^- + H^+ = H_2O + CO_2 \uparrow \) Молекулярное уравнение: \( NaHCO_3 + HCl = NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow \) д) \( MgCO_3 + 2H^+ = Mg^{2+} + CO_2 \uparrow + H_2O \) Молекулярное уравнение: \( MgCO_3 + 2HCl = MgCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O \) е) \( CO_3^{2-} + 2H^+ = CO_2 \uparrow + H_2O \) Молекулярное уравнение: \( K_2CO_3 + H_2SO_4 = K_2SO_4 + CO_2 \uparrow + H_2O \) Задание 8. Решение задачи на нахождение массы известняка. Дано: \( V(CO_2) = 156,8 \) л \( \omega(CaCO_3) = 92\% \) (или 0,92) Найти: \( m(известняка) \) — ? Решение: 1) Запишем уравнение реакции термического разложения карбоната кальция: \[ CaCO_3 \xrightarrow{t} CaO + CO_2 \uparrow \] 2) Вычислим количество вещества углекислого газа: \[ n(CO_2) = \frac{V(CO_2)}{V_m} = \frac{156,8}{22,4} = 7 \text{ моль} \] 3) По уравнению реакции \( n(CaCO_3) = n(CO_2) = 7 \) моль. 4) Вычислим массу чистого карбоната кальция: \( M(CaCO_3) = 40 + 12 + 16 \cdot 3 = 100 \) г/моль. \[ m(CaCO_3) = n \cdot M = 7 \cdot 100 = 700 \text{ г} \] 5) Вычислим массу известняка с учетом содержания примесей: \[ m(известняка) = \frac{m(CaCO_3)}{\omega(CaCO_3)} = \frac{700}{0,92} \approx 760,87 \text{ г} \] Ответ: Необходимо взять 760,87 г известняка.