Смесь карбоната кальция и сульфата кальция массой 9,72 г обработали 49 г 20%-ной серной кислоты. Избыток кислоты нейтрализировали 22,4 г 15%-ного раствора гидроксида калия. Рассчитайте массовую долю кальция в образце исходной смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Рассчитаем количество серной кислоты:
m(H2SO4) = Vc = 0.2 49 = 9.8 г

Рассчитаем количество CaCO3 (карбоната кальция):
m(CaCO3) = m(общ) - m(H2SO4) = 9.72 - 9.8 = -0.08 г

Рассчитаем количество CaSO4 (сульфата кальция):
m(CaSO4) = 9.72 г - 0.08 г = 9.64 г

Рассчитаем количество KOH (гидроксида калия):
m(KOH) = Vc = 0.15 22.4 = 3.36 г

Рассчитаем количество CaSO4, которое реагирует с KOH:
n(CaSO4) = m(CaSO4) / M(CaSO4) = 9.64 / 136.14 = 0.071 моль

Рассчитаем количество KOH, необходимое для нейтрализации CaSO4:
n(KOH) = n(CaSO4) = 0.071 моль

Рассчитаем количество CaCO3, которое реагирует с H2SO4:
n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3) = -0.08 / 100.09 = -0.0008 моль

Рассчитаем количество H2SO4, необходимое для нейтрализации CaCO3:
n(H2SO4) = n(CaCO3) = -0.0008 моль

Рассчитаем количество H2SO4, оставшееся после реакции с CaCO3:
n(H2SO4) = 0.071 моль (избыток)

Рассчитаем количество Ca(OH)2, реагирующее с избытком H2SO4:
n(Ca(OH)2) = n(H2SO4) = 0.071 моль

Рассчитаем количество Ca, содержащееся в CaCO3:
m(Ca в CaCO3) = n(CaCO3) M(Ca) = -0.0008 40.08 = -0.032 г

Рассчитаем количество Ca, содержащееся в CaSO4:
m(Ca в CaSO4) = n(CaSO4) M(Ca) = 0.071 40.08 = 2.84 г

Рассчитаем количество Ca, содержащееся в KOH:
m(Ca в KOH) = n(KOH) M(Ca) = 0.071 40.08 = 2.84 г

Посчитаем общее количество Ca в образце:
m(Ca общ) = m(Ca в CaCO3) + m(Ca в CaSO4) + m(Ca в KOH) = -0.032 + 2.84 + 2.84 = 5.648 г

Рассчитаем массовую долю кальция в образце:
mass_fraction_Ca = (m(Ca общ) / m(общ)) 100% = (5.648 / 9.72) 100% ≈ 58.2%

Итак, массовая доля кальция в исходной смеси составляет около 58.2%.