34.05 Параллельные реакции

1. По условию протекают реакции:
CaCO₃ → CaO + CO₂↑
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O
CaO + 2HCl → CaCl₂ + H₂O 

2. Найдем число моль выделившегося (углекислого газа):
n(CO₂) = V(CO₂) / Vm = 4,48 / 22,4 = 0,2 моль  

3. Найдем массу (оксида кальция) в твердом остатке:
n(CaO) = n(CO₂) = 0,2 моль
m(CaO) = n(CaO) ⋅ M(CaO) = 0,2 ⋅ 56 = 11,2 г

4. Найдем число моль (карбоната кальция) в твердом остатке:
m(CaCO₃) = m(остатка) – m(CaO) = 41,2 – 11,2 = 30 г
n(CaCO₃) = m(CaCO₃) / M(CaCO₃) = 30 / 100 = 0,3 моль

5. Найдем массу (хлорида кальция), образовавшегося во второй и в третьей реакциях:
n₂(CaCl₂) = n(CaCO₃) = 0,3 моль
n₃(CaCl₂) = n(CaO) = 0,2 моль
n(CaCl₂) = n₂(CaCl₂) + n₃(CaCl₂) = 0,3 + 0,2 = 0,5 моль
m(CaCl₂) = n(CaCl₂) ⋅ M(CaCl₂) = 0,5 ⋅ 111 = 55,5 г

6. Найдем массу конечного раствора:
m(конечн. р-ра) = m(остатка) + m(р-ра HCl) – m₂(CO₂)
n₂(CO₂) = n(CaCO₃) = 0,3 моль
m₂(CO₂) = n₂(CO₂) ⋅ M(CO₂) = 0,3 ⋅ 44 = 13,2 г
m(конечн. р-ра) = 41,2 + 465,5 – 13,2 = 493,5 г 

7. Найдем массовую долю (хлорида кальция) в конечном растворе:
ω(CaCl₂) = m(CaCl₂) / m(конечн. р-ра) = 55,5 / 493,5 = 0,1125 → 11,25%

Ответ: ω(CaCl₂) = 11,25%