15. Какой объем оксида углерода(IV) выделится при обжиге известняка массой 5 кг с массовой долей примесей 20%?

Решение:

1. Определим массу чистого карбоната кальция (известняка).

Массовая доля примесей = 20%, значит, массовая доля CaCO₃ = 100% - 20% = 80%.
Масса CaCO₃ = Масса известняка × Массовая доля CaCO₃
\[ m(\text{CaCO}_3) = 5 \text{ кг} \times 0.80 = 4 \text{ кг} \]

2. Запишем уравнение реакции обжига известняка:

\[ \text{CaCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{CaO} + \text{CO}_2 \uparrow \]

3. Рассчитаем молярные массы:

Молярная масса CaCO₃ = 40 (Ca) + 12 (C) + 3 × 16 (O) = 100 г/моль.

Молярная масса CO₂ = 12 (C) + 2 × 16 (O) = 44 г/моль.

4. Определим количество вещества CaCO₃:

\[ n(\text{CaCO}_3) = \frac{m(\text{CaCO}_3)}{M(\text{CaCO}_3)} = \frac{4000 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 40 \text{ моль} \]

5. По уравнению реакции, из 1 моль CaCO₃ образуется 1 моль CO₂. Следовательно, из 40 моль CaCO₃ образуется 40 моль CO₂.

6. Рассчитаем объём CO₂, считая его идеальным газом при нормальных условиях (н.у. V<0xE2><0x82><0x98> = 22.4 л/моль):

\[ V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \times V_m = 40 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 896 \text{ л} \]

Ответ: 896 л