5. Một loại đá có thành phần chính là $CaCO_3$ và $MgCO_3$, ngoài ra còn một số tạp chất trơ (không tham gia vào các phản ứng hóa học trong quá trình thí nghiệm). Để xác định thành phần phần trăm của $CaCO_3$ và $MgCO_3$ có trong loại đá trên, người ta lấy 10 gam bột đá đó cho phản ứng với dung dịch $HCl$ loãng, dư, thu được 2,296 lít khí $CO_2$ (đktc). Lọc bỏ tạp chất không tan. Cho toàn bộ phần nước lọc phản ứng với dung dịch $NaOH$ loãng, dư, lọc lấy kết tủa. Nung kết tủa đến khối lượng không đổi, thu được 2,4 gam chất rắn. Tính phần trăm khối lượng $CaCO_3$, $MgCO_3$ trong loại đá nói trên
Bài Làm:
PTHH
- $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O$
- $MgCO_3 + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + CO_2 + H_2O$
- $MgCl_2 + 2NaOH \rightarrow Mg(OH)_2 + 2NaCl$
- $Mg(OH)_2 \overset{t^0}{\rightarrow} MgO + H_2O$
Vậy chất rắn thu được sau phản ứng nhiệt phân là $MgO$.
$n_{CO_2} = \frac{2,296}{22,4} = 0,1025\;mol$; $n_{MgO} = \frac{2,4}{40} = 0,06\; mol$
Bảo toàn nguyên tố: $n_{MgCO_3} = n_{MgO} = 0,06\;mol$
Vậy, phần trăm khối lượng của $MgCO_3$ là: $\frac{0,06\times 84}{10} \times 100\% = 50,5\%$
Theo phương trình hóa học, ta có:
$n_{CO_2} = n_{CaCO_3} + n_{MgCO_3}$
$ \Rightarrow n_{CaCO_3} = n_{CO_2} - n_{MgCO_3} = 0,1025 - 0,06 = 0,0425\; mol$.
Vậy phần trăm khối lượng của $CaCO_3$ là: $\frac{0,0425\times 100}{10} \times 100\%= 42,5\%$