При нагревании нитрата кальция образовался твёрдый осадок, состоящий из оксида кальция и нитрита кальция, а также выделилась смесь газов. Эта смесь газов была пропущена через 133,6 г 40%-ного раствора гидроксида калия. В результате, массовая доля гидроксида калия в растворе уменьшилась вдвое, а объём непрореагировавшего газа оказался вдвое меньше объёма исходной смеси газов. Найдите массу исходного нитрата кальция. В ответе предоставьте уравнения реакций, приведенные в условии.
Пошаговый ответ:
Пояснение: При нагревании нитрата кальция (Ca(NO3)2), он разлагается на оксид кальция (CaO) и нитрит кальция (Ca(NO2)2) с выделением смеси газов. Это можно записать в виде химического уравнения:
Ca(NO3)2 → CaO + Ca(NO2)2 + газы
Далее эту смесь газов (X г) пропускают через 40%-ный раствор гидроксида калия (KOH) массой 133,6 г. В результате проходит реакция:
Ca(OH)2 + 2KOH → Ca(OH)2 + K2O + H2O
Из условия задачи следует, что массовая доля гидроксида калия уменьшилась вдвое, значит, реагентов уменьшилось вдвое. Значит, масса гидроксида калия равна массе начального раствора, деленной на 2:
m(KOH) = 133,6 г / 2 = 66,8 г
Также в условии сказано, что объем непрореагировавшего газа оказался вдвое меньше объема исходной смеси газов. Значит, масса двуокиси углерода (CO2) равна половине массы исходного газа:
m(CO2) = X г / 2
Мы знаем, что масса гидроксида калия (KOH) равна 66,8 г, поэтому можем записать соотношение:
m(KOH) = m(CO2)
66,8 г = X г / 2
Отсюда находим массу исходного газа:
X г = 66,8 г * 2 = 133,6 г
Таким образом, масса исходного нитрата кальция равна 133,6 г.
Совет: Для лучшего понимания и решения данной задачи, необходимо хорошо знать химические уравнения разложения и реакции гидроксидов. Также важно следить за сохранением массы и атомарности элементов при проведении химических реакций.
Практика:
В ходе реакции между медным оксидом (CuO) и алюминием (Al) образуется медь (Cu) и оксид алюминия (Al2O3). Напишите уравнение данной реакции, указав коэффициенты перед молекулами веществ.