Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 28 № 30262
i

Из 150 кг при­род­но­го из­вест­ня­ка при вза­и­мо­дей­ствии с азот­ной кис­ло­той был по­лу­чен нит­рат каль­ция мас­сой 196,8 кг. Вы­чис­ли­те мас­со­вую долю (%) при­ме­сей в ука­зан­ном из­вест­ня­ке. За­пи­ши­те число с точ­но­стью до целых.

ИЛИ

В ре­зуль­та­те ре­ак­ции три­ме­ри­за­ции аце­ти­ле­на объ­е­мом 26,88 л (н. у.) по­лу­чи­ли 23,4 г бен­зо­ла. Вы­чис­ли­те мас­со­вую долю вы­хо­да про­дук­та ре­ак­ции (%) от тео­ре­ти­че­ски воз­мож­но­го. За­пи­ши­те число с точ­но­стью до целых.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При вза­и­мо­дей­ствии из­вест­ня­ка \ChemForm левая круг­лая скоб­ка CaCO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка с азот­ной кис­ло­той \ChemForm левая круг­лая скоб­ка HNO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка про­ис­хо­дит сле­ду­ю­щая ре­ак­ция:

\ChemFormCaCO_3 плюс 2HNO_3 \reactrarrow0pt1 cm Ca левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 плюс H_2O плюс CO_2.

Най­дем зна­че­ние массы ис­ход­но­го кар­бо­на­та каль­ция, со­дер­жа­ще­го­ся в при­род­ном из­вест­ня­ке. Для этого най­дем ко­ли­че­ство ве­ще­ства нит­ра­та каль­ция (мо­ляр­ная масса 164 г/моль):

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка Ca левая круг­лая скоб­ка NO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка _2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m, зна­ме­на­тель: \it M конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 196,8 кг умно­жить на 1000, зна­ме­на­тель: 164 г/моль конец дроби = 1200 моль.

Со­глас­но урав­не­нию ре­ак­ции, из 1 моль кар­бо­на­та каль­ция об­ра­зу­ет­ся 1 моль нит­ра­та каль­ция. Тогда для об­ра­зо­ва­ния 1200 моль нит­ра­та тре­бу­ет­ся 1200 моль кар­бо­на­та каль­ция (с мо­ляр­ной мас­сой 100 г/⁠моль). Най­дем его массу:

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка CaCO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка =\nu\rm умно­жить на \it M\rm = 1200 моль умно­жить на 100 г/моль=120000 г = 120 кг.

Таким об­ра­зом, масса кар­бо­на­та каль­ция, не­об­хо­ди­мая для по­лу­че­ния 196,8  кг нит­ра­та, равна 120 кг. А масса ис­ход­но­го из­вест­ня­ка  — 150 кг. То есть в из­вест­ня­ке со­дер­жа­лось 150 минус 120 = 30 кг при­ме­сей. Те­перь най­дем мас­со­вую долю этих при­ме­сей:

\omega\rm левая круг­лая скоб­ка при­ме­си пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 30, зна­ме­на­тель: 150 конец дроби умно­жить на 100 \% = 20 \%.

Ответ: 20.

ИЛИ

Для на­ча­ла за­пи­шем урав­не­ние про­те­ка­ю­щей ре­ак­ции:

\ChemForm3C_2H_2 \reactrarrow0pt1 cm C_6H_6.

Най­дем зна­че­ние массы бен­зо­ла, об­ра­зу­ю­ще­го­ся в ре­зуль­та­те ре­ак­ции, если бы выход ре­ак­ции со­став­лял 100%. Для этого най­дем ко­ли­че­ство ве­ще­ства аце­ти­ле­на (мо­ляр­ная масса 26 г/⁠моль):

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка C_2H_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it V, зна­ме­на­тель: \it V_m конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 26,88 л, зна­ме­на­тель: 22,4 л/моль конец дроби = 1,2 моль.

Со­глас­но урав­не­нию ре­ак­ции, из 3 моль аце­ти­ле­на об­ра­зу­ет­ся 1 моль бен­зо­ла. Тогда из 1,2 моль аце­ти­ле­на об­ра­зу­ет­ся 0,4 моль бен­зо­ла. Най­дем его массу (мо­ляр­ная масса 78 г/моль):

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка C_6H_6 пра­вая круг­лая скоб­ка =\nu\rm умно­жить на \it M\rm = 0,4 моль умно­жить на 78 г/моль = 31,2 г.

Таким об­ра­зом, тео­ре­ти­че­ская масса бен­зо­ла равна 31,2 г. А прак­ти­че­ская  — 23,4 г. Най­дем выход ре­ак­ции, то есть от­но­ше­ние прак­ти­че­ской массы к тео­ре­ти­че­ской:

\eta\rm = дробь: чис­ли­тель: 23,4, зна­ме­на­тель: 31,2 конец дроби умно­жить на 100 \% = 75 \%.

Ответ: 75.

Источники:
Раздел кодификатора ФИПИ: 5.1 Расчёты массы ве­ще­ства или объёма газов по из­вест­но­му ко­ли­че­ству ве­ще­ства, массе или объёму од­но­го из участ­ву­ю­щих в ре­ак­ции ве­ществ
Спрятать решение · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025