15. Вычислите объем оксида углерода (IV) (при н. у.), который может быть поглощен гидроксидом кальция, массой 80 г, содержащим 0,08 массовой доли примесей.
Определим массу чистого гидроксида кальция (Ca(OH)2): Массовая доля примесей = 0,08. Массовая доля Ca(OH)2 = 1 - 0,08 = 0,92. Масса Ca(OH)2 = масса образца × массовая доля Ca(OH)2 = 80 г × 0,92 = 73,6 г.
Рассчитаем количество вещества Ca(OH)2: n(Ca(OH)2) = масса Ca(OH)2 / M(Ca(OH)2) = 73,6 г / 74 г/моль ≈ 0,995 моль ≈ 1 моль.
Напишем уравнение реакции между Ca(OH)2 и CO2: Гидроксид кальция поглощает оксид углерода (IV) (углекислый газ) с образованием карбоната кальция и воды (при избытке CO2 может образоваться гидрокарбонат). Предполагаем образование карбоната кальция. \[ Ca(OH)_2 + CO_2 \longrightarrow CaCO_3 \downarrow + H_2O \]
Определим количество вещества CO2, которое может поглотиться: По уравнению реакции, 1 моль Ca(OH)2 реагирует с 1 моль CO2. Следовательно, 1 моль Ca(OH)2 может поглотить 1 моль CO2.
Рассчитаем объем CO2 (при н. у.): При нормальных условиях (н. у.) объем 1 моль любого газа составляет 22,4 л. Объем CO2 = количество вещества CO2 × молярный объем = 1 моль × 22,4 л/моль = 22,4 л.