Смесь карбонатов кальция и магния массой 3.05г прокалили при температуре достаточной для разложения обеих солей. выделившийся газ пропустили через трубку наполненную гидроксидом калия масса которого при этом возросла на 1.42 г. Определите массовые доли(%) карбонатов кальция и магния в смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Разложение карбонатов кальция и магния происходит по следующим реакциям:
CaCO3 -> CaO + CO2
MgCO3 -> MgO + CO2

Из реакции видно, что каждый моль карбоната выделяет 1 моль углекислого газа.

Рассчитаем количество моль выделившегося газа:
m_CO2 = 3.05 г / 44.01 г/моль = 0.0694 моль

Так как каждый моль газа соответствует одному молю карбоната, то общее количество молей карбонатов равно количеству молей газа:
n_CaCO3 + n_MgCO3 = 0.0694 моль

Общая масса карбонатов равна массе смеси:
m_CaCO3 + m_MgCO3 = 3.05 г

Добавление газа приводит к увеличению массы гидроксида калия:
m_KOH = 1.42 г

Реакция между CO2 и KOH:
CO2 + 2KOH -> K2CO3 + H2O

Масса KOH увеличивается на 1.42 г, что соответствует массе углерода в K2CO3:
m_C = 1.42 г

Рассчитаем количество моль углерода:
molar_mass_C = 12.01 г/моль
n_C = 1.42 г / 12.01 г/моль = 0.118 моль

Реакция между углеродом и оксидами металлов:
C + CaO -> Ca + CO
C + MgO -> Mg + CO

Так как углерод реагирует с оксидами металлов в соотношении 1:1, то количество моль углерода равно количеству молей оксидов металлов:
n_CaO + n_MgO = 0.118 моль

Из уравнений реакций видно, что каждый моль оксида металла соответствует одному молю карбоната:
n_CaO = n_CaCO3
n_MgO = n_MgCO3

Подставляем найденные значения в уравнение и решаем систему уравнений:
n_CaCO3 + n_MgCO3 = 0.0694
n_CaCO3 + n_MgCO3 = 0.118

Получаем:
n_CaCO3 = 0.0694 - 0.118 = 0.0486 моль
n_MgCO3 = 0.118 - 0.0694 = 0.0486 моль

Рассчитаем массовые доли карбонатов:
mass_fraction_CaCO3 = (m_CaCO3 / m) 100% = (0.0486 моль 100.09 г/моль / 3.05 г) 100% = 1.60%
mass_fraction_MgCO3 = (m_MgCO3 / m) 100% = (0.0486 моль 84.32 г/моль / 3.05 г) 100% = 96.59%

Итак, массовая доля карбоната кальция составляет 1.60%, а массовая доля карбоната магния составляет 96.59% в данной смеси.