12. К избытку карбоната кальция добавили 70 г раствора с массовой долей соляной кислоты 10%. Вычислите объем (н.у.) выделившегося газа.

Для решения этой задачи нам нужно найти количество вещества соляной кислоты, затем рассчитать количество вещества образовавшегося газа (углекислого газа) и, наконец, найти его объем при нормальных условиях.

1. Найдем массу соляной кислоты (HCl):

Масса HCl = Масса раствора × Массовая доля HCl

\[ m_{HCl} = 70 \text{ г} \times 0.10 = 7 \text{ г} \]

2. Найдем количество вещества соляной кислоты (HCl):

Молярная масса HCl = 1 (H) + 35.5 (Cl) = 36.5 г/моль

\[ n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}} = \frac{7 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.1918 \text{ моль} \]

3. Запишем уравнение реакции:

Карбонат кальция (CaCO₃) реагирует с соляной кислотой (HCl) с выделением углекислого газа (CO₂), хлорида кальция (CaCl₂) и воды (H₂O).

\[ CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O \]

4. Найдем количество вещества выделившегося газа (CO₂):

Из уравнения реакции видно, что 2 моль HCl образуют 1 моль CO₂. Следовательно, количество вещества CO₂ будет в два раза меньше количества вещества HCl.

\[ n_{CO₂} = \frac{n_{HCl}}{2} = \frac{0.1918 \text{ моль}}{2} \approx 0.0959 \text{ моль} \]

5. Найдем объем выделившегося газа (CO₂) при нормальных условиях (н.у.):

При нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) молярный объем любого газа составляет 22.4 л/моль.

Объем CO₂ = Количество вещества CO₂ × Молярный объем

\[ V_{CO₂} = n_{CO₂} \times V_m \]

\[ V_{CO₂} = 0.0959 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 2.148 \text{ л} \]

Округлим до двух знаков после запятой.

Ответ: 2.15 л