Nhiệt phân 10 gam CaCO3 thu được 4,48 gam CaO. Biết rằng phản ứng nhiệt phân CaC…
CaCO3 ” CaO + CO2
Tính hiệu suất phản ứng.
Bài tập của chúng ta hôm nay như sau: Nhiệt phân 10 gam CaCO3 thu được 4,48 gam CaO. Biết rằng phản ứng nhiệt phân CaCO3 xảy ra theo sơ đồ sau:
CaCO3 –> CaO + CO2
Yêu cầu chúng ta tính hiệu suất phản ứng.
Trước tiên, các em cần nhớ lại kiến thức về phản ứng hóa học và cách tính toán theo phương trình hóa học đã học ở các bài trước.
Bước 1: Tính số mol các chất dựa trên khối lượng đã cho.
Chúng ta có khối lượng của CaCO3 là 10 gam. Để tính số mol, chúng ta cần biết khối lượng mol của CaCO3.
Khối lượng mol của Ca là 40 g/mol.
Khối lượng mol của C là 12 g/mol.
Khối lượng mol của O là 16 g/mol.
Vậy, khối lượng mol của CaCO3 là:
\( M_{CaCO_3} = 40 + 12 + (16 \times 3) = 100 \) g/mol.
Số mol của CaCO3 ban đầu là:
\( n_{CaCO_3 \text{ ban đầu}} = \frac{m_{CaCO_3 \text{ ban đầu}}}{M_{CaCO_3}} = \frac{10 \text{ gam}}{100 \text{ g/mol}} = 0,1 \) mol.
Tiếp theo, chúng ta có khối lượng của CaO thu được là 4,48 gam. Chúng ta cần tính khối lượng mol của CaO.
Khối lượng mol của Ca là 40 g/mol.
Khối lượng mol của O là 16 g/mol.
Vậy, khối lượng mol của CaO là:
\( M_{CaO} = 40 + 16 = 56 \) g/mol.
Số mol của CaO thu được là:
\( n_{CaO \text{ thu được}} = \frac{m_{CaO \text{ thu được}}}{M_{CaO}} = \frac{4,48 \text{ gam}}{56 \text{ g/mol}} = 0,08 \) mol.
Bước 2: Viết phương trình hóa học và xác định tỉ lệ mol theo phương trình.
Phương trình hóa học đã cho là:
CaCO3 –> CaO + CO2
Theo phương trình hóa học, tỉ lệ mol giữa CaCO3 phản ứng và CaO tạo thành là 1:1. Điều này có nghĩa là cứ 1 mol CaCO3 phản ứng sẽ tạo ra 1 mol CaO.
Bước 3: Tính số mol CaCO3 đã phản ứng theo số mol sản phẩm thu được.
Dựa vào tỉ lệ mol ở Bước 2, nếu thu được 0,08 mol CaO, thì số mol CaCO3 đã phản ứng là:
\( n_{CaCO_3 \text{ phản ứng}} = n_{CaO \text{ thu được}} = 0,08 \) mol.
Bước 4: Tính hiệu suất phản ứng.
Hiệu suất phản ứng được tính theo công thức:
\( H = \frac{\text{Số mol chất phản ứng thực tế}}{\text{Số mol chất phản ứng ban đầu}} \times 100\% \)
Trong đó:
– Số mol chất phản ứng thực tế là số mol chất đã phản ứng để tạo ra sản phẩm. Ở đây, chúng ta đã tính được là 0,08 mol CaCO3.
– Số mol chất phản ứng ban đầu là số mol chất có sẵn ban đầu trước khi phản ứng xảy ra. Ở đây, chúng ta có 0,1 mol CaCO3.
Thay số vào công thức, ta có:
\( H = \frac{0,08 \text{ mol}}{0,1 \text{ mol}} \times 100\% = 0,8 \times 100\% = 80\% \)
Kết luận:
Vậy, hiệu suất của phản ứng nhiệt phân CaCO3 là 80%.
Các em thấy đó, bài tập này giúp chúng ta củng cố lại cách tính toán theo phương trình hóa học và khái niệm về hiệu suất phản ứng. Cô hy vọng với cách trình bày chi tiết từng bước như vậy, các em đã hiểu rõ hơn về cách giải bài tập này. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, các em cứ mạnh dạn hỏi cô nhé!
\(CaCO_3 \overset(t^°)(->) CaO + CO_2\)
\(n_{CaCO_3} = (10)/(100) = 0,1\) mol
\(n_{CaO(lí thuyết)} = n_{CaCO_3} = 0,1\) mol
\(=> m_{CaO(lí thuyết)} = 0,1 . 56 = 5,6g\)
\(=> H% = (4,48)/(5,6) . 100% = 80%\)
\(CaCO_3\) \(\xrightarrow{t^o}\) \(CaO+CO_2\)
Theo pt:
\(n_{CaCO_3\ t t}=n_{CaO\ t t}={4,48}/{56}=0,08(mol)\)
\(m_{CaCO_3\ t t}=0,08.100=8(g)\)
\(H=8/{10}.100\%=80\%\)