質問: 混合物の変化と量的関係【化学】 化学基礎の授業でこの問題を取り扱っているのですが、よく理解出来なかったので回答解説をお願いしたいです。 不純物を含む石灰石(主成分は炭酸カルシウム caco3)を10gとり、これに十分な量の塩酸を加えると、標準状態で2.0lの二酸化炭素が発生した。(不純物は塩酸と反応しない。反応生成物ら二酸化炭素の他に塩化カルシウムcacl2と水である。式量caco3=100) これについて、(1)石灰石中に含まれていた炭酸カルシウムは何gか。また(2)石灰石中の炭酸カルシウム純度(質量百分率)は何%か。 化学反応式は caco3+2hcl→cacl2+co2+h2o と考えたのですが、合っているのか確証がありません...。 よろしければ回答解説をお願いします。
回答: あなたの考えているとおり、問題中で生じている化学反応は caco3+2hcl→cacl2+co2+h2o であっています。 石灰石中に十分な量の塩酸を加えているので、石灰中に含まれている炭酸カルシウムはすべて塩酸により反応していると考えられる。また、石灰中に含まれている不純物は塩酸と反応しないので、反応で生じた二酸化炭素は下記の反応によるもののみで生じたものである。 caco3+2hcl→cacl2+co2+h2o 標準状態で1molの気体は22.4lの体積を占めるので、標準状態で2lの二酸化炭素が発生しているということは、比例計算より、(1/11.2)molの二酸化炭素が生じたことを示している。上記の反応式より、炭酸カルシウム1molから二酸化炭素1mol生じているので、石灰石10g中に含まれている炭酸カルシウムの物質量は、(1/11.2)molである。 炭酸カルシウムの式量は100より、炭酸カルシウム(1/11.2)molの質量は、8.93gである。 よって、8.93gおよび89.3%.