При прокаливании смеси карбоната кальция и бертолетовой соли общей массой 22,25 г выделилась смесь газов общим объемом 5,6 л н. у. Определите массовые доли солей в исходной смеси.

Дано:

m смеси (CaCO3, KClO3) = 22,25 г

V смеси (газов) = 5,6 л

Найти:

ω (CaCO3) - ?

ω (KClO3) - ?

Решение:

1) CaCO3 = > CaO + CO2 ↑;

2KClO3 = > 2KCl + 3O2 ↑;

2) Mr (CaCO3) = Ar (Ca) + Ar (C) + Ar (O) * 3 = 40 + 12 + 16 * 3 = 100 г/моль;

Mr (KClO3) = Ar (K) + Ar (Cl) + Ar (O) * 3 = 39 + 35,5 + 16 * 3 = 122,5 г/моль;

3) n смеси (CO2, O2) = V смеси (CO2, O2) / Vm = 5,6 / 22,4 = 0,25 моль;

4) Пусть n (CO2) - (х) моль, а n (O2) - (у) моль, тогда:

n (CaCO3) = n (CO2) = (х) моль;

n (KClO3) = n (O2) * 2 / 3 = у * 2 / 3 = (2 у / 3) моль;

5) m (CaCO3) = n (CaCO3) * Mr (CaCO3) = х * 100 = (100 х) г;

m (KClO3) = n (KClO3) * Mr (KClO3) = (2 у / 3) * 122,5 = (245 у / 3) г;

6) Составить систему уравнений:

| х + у = 0,25;

| 100 х + (245 у / 3) = 22,25;

у = 0,15; х = 0,1;

7) m (CaCO3) = х * 100 = 0,1 * 100 = 10 г;

8) ω (CaCO3) = m (CaCO3) * 100% / m смеси (CaCO3, KClO3) = 10 * 100% / 22,25 = 44,94%;

9) ω (KClO3) = 100% - ω (CaCO3) = 100% - 44,94% = 55,06%.

Ответ: Массовая доля CaCO3 составляет 44,94%; KClO3 - 55,06%.