Определите массовую долю соли в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Показать разбор
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)
Вариант ответа:
Записаны уравнения реакций:
Рассчитано количество вещества соединений в твёрдом остатке:
остаток моль
Вычислена масса соли в полученном растворе:
остаток моль
Вычислена массовая доля хлорида кальция в растворе:
Примечание. В случае, когда в ответе содержится ошибка в вычислениях, которая привела к неверному ответу, оценка за выполнение задания снижается только на балл.
Порядок назначения третьего эксперта
В соответствии с Порядком проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам основного общего образования (приказ Минпросвещения России и Рособрнадзора от зарегистрирован Минюстом России
ФАРАОНОВА ЗМЕЯ из глюконата кальция — опыты
« По результатам первой и второй проверок эксперты независимо друг от друга выставляют баллы за каждый ответ на задания экзаменационной работы ЕГЭ с развернутым ответом.
В случае существенного расхождения в баллах, выставленных двумя экспертами, назначается третья проверка. Существенное расхождение в баллах определено в критериях оценивания по соответствующему учебному предмету.
Эксперту, осуществляющему третью проверку, предоставляется информация о баллах, выставленных экспертами, ранее проверявшими экзаменационную работу».
Существенным считается расхождение между баллами, выставленными первым и вторым экспертами, в или более балла за выполнение задания. В этом случае третий эксперт проверяет только те ответы на задание, которые вызвали столь существенное расхождение.
Критерии оценки
4 балла Ответ правильный и полный, содержит следующие элементы:
— правильно записаны уравнения реакций, соответствующих условию задания;
— правильно произведены вычисления, в которых используются необходимые физические величины, заданные в условии задания;
— продемонстрирована логически обоснованная взаимосвязь физических величин, на основании которых проводятся расчёты;
— в соответствии с условием задания определена искомая физическая величина
Источник: yandex.ru
Разложение карбонатов кальция и магния, доломита и гидроокиси магния при нагревании
Расчетное давление СО2 в 1 ат, соответствующее температуре 290°, не совпадает с практическими данными, лежащими около 650°. Это расхождение вызвано тем, что при низких температурах— порядка 300° — подвижность иона СО3в2- мала, и равновесие устанавливается очень медленно. Однако продолжительным опытом удалось показать, что при разложении магнезита равно 1 ат при 323°, что близко к расчетной температуре.
Опыты по химии. Разложение карбоната кальция при нагревании
В связи с тем, что на практике, т. е. при быстром нагреве, рСО2 достигает 1 ат примерно при 650°, для расчетов предложены учитывающие этот факт эмпирические уравнения:
— для изменения свободной энергии
ΔF°Т = 26,47 — 0,0287 T ккал/моль;
— для упругости диссоциации:
lgpCO2 (мм. рт. ст.) = — 5785/Т + 9,15.
Теплота образования доломита по реакции
СаСО3 + MgCO3 → CaMg (CO3)2
составляет
ΔН298 = -2,84 ккал/моль.
При термодинамических расчетах можно принять, что доломит разлагается в две стадии:
первая:
CaMg (CO3)2 → CaCOg + MgO + СО2;
CaCOg → CaO + СО2.
Для первой стадии предложены уравнения:
ΔF0T = 29,310 — 0,0287 7 ккал/моль.
lg pCO2 (мм рт. ст.) = -6405/T + 6,27.
Расчетное давление СО2 1 ат соответствует температуре 748°, что согласуется с опытными данными (720—750°).
Исходные данные для термодинамических расчетов приведены в табл. 9.
Образцы термограмм разложения природных карбонатов в среде углекислого газа при давлении 1 ат представлены на рис. 1.
Природный карбонат кальция разлагается при 900—920°. Другие исследователи получали более низкие значения — до 810°. Эти расхождения вызваны различием в физическом состоянии и чистоте образцов, т. е. присутствием карбонатов магния и железа, образующих с СаСО3 твердые растворы, а также шлакующих примесей (SiO2, Аl2О3, Fе2О3). Присутствие этих примесей, а также мелкокристаллическая структура карбонатов снижают температуру разложения, образование твердых растворов повышает ее.
При нагреве образцов магнезита (рис. 1, кривая 5) наблюдаются две температурные остановки: первая — наиболее продолжительная — при 600—660° отвечает разложению MgCO3, вторая — менее продолжительная — при 900—920° отвечает разложению карбоната кальция, небольшое количество которого обычно содержится в природном магнезите.
При испытании многих образцов участок кривой на термограмме, соответствующий разложению магнезита, имел ясно выраженный наклон, на основании чего было высказано предположение (не подтвердившееся экспериментально), что окись магния, полученная от разложения магнезита, образует с ним твердые растворы любой концентрации. Однако наклон кривых может объясняться другими причинами, в частности наличием примесей, поликристалличностью образца, несоответствием количества подводимого тепла его расходу на эндотермическую реакцию разложения карбоната.
Синтетические карбонаты магния разлагаются при температурах значительно более низких, чем природные. Разложение трехводного карбоната магния идет параллельно с его обезвоживания и заканчивается около 400°. На термограмме никаких перегибов не образуется. Разложение основного карбоната магния (2MgCО3*Mg(ОH)2*2H2О) заканчивается при 500°.
На термограмме разложения доломита (рис. 1, кривая 2) наблюдаются две температурные остановки: одна при 700—740°, т. е. значительно выше температуры разложения магнезита, вторая — при 900—920°, т. е. при той же температуре, что у известняка.
Карбонаты магния и кальция и получающиеся при их разложении окислы имеют ионные кристаллические решетки с двумя типами узлов. Узлы α в решетках обеих твердых фаз заняты ионами металла (Ca2+, Mg2+). В узлах β расположены либо анионы СО3в2- (в решетке карбоната), либо анионы (в решетке окисла).
Поэтому начальным актом разложения карбоната следует считать распад аниона СО3в2- то схеме СО3в2- → O2- + СО2. На поверхности кристалла молекула СО2 связывается поверхностными ионами, обладающими избыточной энергией, т. е. переходит в адсорбированное состояние СО2→(СО2) (адс). Завершающим актом химической части процесса является десорбция с переходом молекулы СО2 в газовую фазу: (СО2)(адс)→(СО2)(г).
Легкость распада аниона СО3в2- определяется при прочих равных условиях тем, насколько сильно он деформирован соседними катионами и, следовательно, подготовлен к разложению на СО2 и О2-. Различные катионы (Ca2+, Mg2+) обладают разной энергией связи с анионом О2-; поэтому, окружая один и тот же анион СО3в2-, они деформируют и ослабляют его в большей или меньшей степени. Чем больше энергия связи катиона с кислородным ионом, тем менее устойчив анион СО3в2- в решетке карбоната и тем ниже температура его распада на ион и молекулу СО2 (при постоянном давлении СО2 в газовой фазе).
Прочность связи катионов Ca2+ и Mg2+ c анионами характеризуется энергией кристаллических решеток окислов, которая составляет: для CaO 853 ккал/моль, для MgO 960 ккал/моль. В соответствии с этим ион СО3в2- деформирован в решетке СаСО3 сравнительно слабо, и прочность этого карбоната выше, чем MgCO3. Поэтому при заданном давлении СО2 температура начала заметного разложения СаСО3 выше, чем MgCO3.
Доломит имеет промежуточную температуру разложения, так как в его решетке вокруг аниона СО3в2-расположены катионы обоих видов (Mg2+ и Ca2+). Несмотря на это, при одинаковом удалении от равновесного состояния скорость разложения доломита меньше, чем магнезита, а магнезита меньше, чем СаСО3. Такое соотношение скоростей определяется тем, что наиболее медленная стадия разложения карбонатов — не распад аниона СО3в2-а перестройка кристаллической решетки, требующая ери диссоциации доломита во много раз больших перемещений ионов, чем при разложении чистых карбонатов.
Современные представления о механизме разложения карбонатов магния и кальция не имеют существенных расхождений. В отношении доломита положение иное. Многочисленные исследования, в том числе с использованием современных методов — рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии и меченых атомов — еще не дали достаточного количества материала для достоверных суждений о механизме разложения доломита.
По А.А. Байкову, при 730° появляются MgO и твердый раствор карбонатов, бедный по содержанию MgCО3:
nCaMg (CO3)2 → (n—1) MgO + MgCO3*nСаСО3 + (n—1) CO2.
Повышение температуры до 910° вызывает разложение твердого раствора:
MgCO3*nСаСО3 → MgO + CaO + (n+1) CO2.
О.А. Есин и П.В. Гельд считают, что полученные ими опытные данные подтверждают эту схему разложения доломита. Однако, как уже отмечалось, образование твердых растворов при разложении карбонатов магния и кальция не может считаться окончательно установленным.
Другие авторы придерживаются взгляда, что механизм разложения доломита зависит от состава и давления газовой фазы. В частности, в атмосфере СО2 доломит сначала распадается на составляющие его карбонаты — СаСО3 и MgCO3, вслед за чем MgCO3 немедленно разлагается на MgO и СО2, поскольку температура распада доломита почти на 100° превышает температуру разложения углекислого магния в тех же условиях.
Термографически установлено, что добавка солей щелочных металлов снижает температуру и ускоряет разложение доломита и магнезита. В частности, при добавке 1% NaCl температура начала разложения магнезита снижается примерно на 80°, а доломита — на 200°. Влияние добавок NaF и NaCl на скорость разложения доломита при 620° показано на рис. 2.
На рентгенограммах образцов, частично обезвоженных ниже 400°, нет линий периклаза. Они появляются после нагрева до 420—450°. Таким образом, окись магния, образовавшаяся при температуре, близкой к равновесной, имеет псевдоструктуру брусита. При сравнительно низкой температуре обезвоживание гидрата окиси магния до конца не идет, так как образуется твердый раствор гидроокиси в окиси магния. Чтобы разложить твердый раствор, требуется нагрев до 1000°.
Источник: ctcmetar.ru
Кальций углекислый — востребованный промышленный реактив
Кальций углекислый — неорганическое вещество, кальциевая соль угольной кислоты H2CO3. В литературе можно встретить синонимы: карбонат кальция, добавка Е170. Формула — CaCO3.
Соединение распространено в естественной среде в виде различных минералов, его можно встретить в животном мире. Кальцит, арагонит и ватерит почти полностью состоят из CaCO3. Его много в мраморе, доломите, меле, известняке, скорлупе яиц птиц и пресмыкающихся, в раковинах моллюсков.
Для промышленности реактив получают очисткой природного сырья от содержащихся в нем примесей.
Свойства
Кальций углекислый — практически не водорастворимое мелкокристаллическое вещество белого цвета, без вкуса и запаха. Не растворим в этиловом спирте. Разлагается при нагревании. Не токсичен. Не горит и не взрывается.
В обычных условиях в воде не растворим, но в присутствии двуокиси углерода переходит в форму гидрокарбоната кальция Ca(HCO3)2. Взаимодействует с кислотами. Реагирует с углеродом: при обычных температурах образуется оксид кальция CaO и угарный газ CO; при очень высоких температурах (процесс обжига) образуется карбид CaC2. Реагирует с галогеноводородами, оксидами и многими другими соединениями.
 |
 |
| Банка для реактивов 2000 мл, с делениями | Кальций углекислый ч,пищ., имп. Е170 (кальций карбонат, кальцит) |
Это интересно
На свойстве карбоната кальция образовывать с водой и двуокисью углерода водорастворимый бикарбонат основано все разнообразие сталагмитов, сталактитов и карстовых пещер. В подземных водах обычно содержится много углекислоты, поэтому они растворяют углекислый кальций, образуя бикарбонат.
Капли воды, богатые гидрокарбонатом, просачиваются в пещеру, в воздухе которой углекислоты почти нет. Происходит обратная химическая реакция и гидрокарбонат выпадает в осадок, превращаясь в нерастворимый карбонат. Так постепенно образуются наросты на полу и потолках пещер. Карстовые пещеры образуются по такому же принципу — подземные потоки постепенно растворяют и вымывают карбонат кальция из горной породы, оставляя пустоты разных форм и размеров.
Применение
• Более половины всего производимого реактива используется для изготовления пластиков (ПВХ, лавсана, кримплена, полиолефинов). Вещество применяется при изготовлении труб, сантехнических изделий, оконных пакетов, кафеля, линолеума и многого другого.
• В резинотехнической, лакокрасочной индустрии, в производстве отделочных материалов — наполнитель и краситель.
• В целлюлозно-бумажной отрасли — для отбеливания, как наполнитель и нейтрализатор кислоты.
• Наполнитель шпаклевок и герметиков в строительстве.
• Для изготовления оконных стекол, стеклотары, стекловолокна в стекольной отрасли.
• В фармакологии — наполнитель в таблетках; для получения лекарств для лечения пониженной свертываемости крови, заболеваний костных тканей, сердца, ЖКТ. Препараты углекислого кальция показаны при изжоге, раке молочной железы, для профилактики остеопороза, детского рахита и кариеса.
• Краситель Е170, антислеживающий агент в пищепроме.
• В производстве зубных паст, продуктов гигиены.
• Для изготовления бытовой химии, например, чистящих средств, обувных кремов.
• В сельском хозяйстве и садоводстве — для нейтрализации почв с высокой кислотностью; как известковое удобрение.
• Входит в состав школьного мела.
• Для побелки стволов деревьев и защиты их от УФ-излучения и грызунов.
• Реактив высокой чистоты востребован для производства люминофоров.
Источник: pcgroup.ru