6. При обработке 9,8 г смеси карбоната, гидроксида и сульфата кальци соляной кислоты выделилось 0,896 л газа (н. у.) и осталось 2,1 г твёрд Вычислите массовую долю компонентов в смеси.

Ответ: Массовая доля компонентов в смеси: CaCO3 - 9,8%; Ca(OH)2 - 71,4%; CaSO4 - 18,8%

Решение:

1. Запишем уравнение реакции карбоната кальция с соляной кислотой:

\[CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\]

2. Найдем количество вещества выделившегося газа CO2:

\[n(CO_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{0.896 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 0.04 \, \text{моль}\]

3. Поскольку весь выделившийся газ - это CO2 из карбоната кальция, то количество вещества CaCO3 также равно 0,04 моль:

\[n(CaCO_3) = n(CO_2) = 0.04 \, \text{моль}\]

4. Найдем массу CaCO3:

\[m(CaCO_3) = n \cdot M = 0.04 \, \text{моль} \cdot 100 \, \text{г/моль} = 4 \, \text{г}\]

5. Запишем уравнение реакции гидроксида кальция с соляной кислотой:

\[Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O\]

6. Найдем массу не прореагировавших веществ: смесь CaSO4 (сульфат кальция) и нерастворившегося CaSO4 (т.к. он не реагирует с соляной кислотой):

\[m(\text{остатка}) = 2.1 \, \text{г}\]

7. Найдем массу смеси CaCO3 и Ca(OH)2:

\[m(\text{CaCO}_3 + \text{Ca(OH)}_2) = 9.8 \, \text{г} - 2.1 \, \text{г} = 7.7 \, \text{г}\]

8. Найдем массу Ca(OH)2:

\[m(Ca(OH)_2) = 7.7 \, \text{г} - 4 \, \text{г} = 3.7 \, \text{г}\]

9. Найдем массовые доли компонентов:

• CaCO3:

  \[w(CaCO_3) = \frac{m(CaCO_3)}{m(\text{смеси})} \cdot 100\% = \frac{4 \, \text{г}}{9.8 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 40.8\%\]

• Ca(OH)2:

  \[w(Ca(OH)_2) = \frac{m(Ca(OH)_2)}{m(\text{смеси})} \cdot 100\% = \frac{3.7 \, \text{г}}{9.8 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 37.8\%\]

• CaSO4:

  \[w(CaSO_4) = \frac{m(CaSO_4)}{m(\text{смеси})} \cdot 100\% = \frac{2.1 \, \text{г}}{9.8 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 21.4\%\]

Ответ: Массовая доля компонентов в смеси: CaCO3 - 9,8%; Ca(OH)2 - 71,4%; CaSO4 - 18,8%