Краткое пояснение: Для решения задачи необходимо сначала определить массу чистого карбоната кальция, затем рассчитать количество вещества (моль) карбоната кальция. Исходя из стехиометрии реакции, определить количество вещества (моль) выделившегося углекислого газа и, наконец, перевести моли в объем.
Пошаговое решение:
- 1. Определение массы чистого карбоната кальция (CaCO3):
Масса примесей = 200 г * 15% = 30 г.
Масса CaCO3 = 200 г - 30 г = 170 г. - 2. Расчет молярной массы CaCO3:
M(CaCO3) = M(Ca) + M(C) + 3 * M(O) = 40 + 12 + 3 * 16 = 100 г/моль. - 3. Расчет количества вещества (моль) CaCO3:
\[ n(\text{CaCO}_3) = \frac{m(\text{CaCO}_3)}{M(\text{CaCO}_3)} = \frac{170 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 1.7 \text{ моль} \] - 4. Составление уравнения реакции:
\[\text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{CaSO}_4 + \text{CO}_2 \uparrow + \text{H}_2\text{O}\] - 5. Определение количества вещества (моль) CO2:
Согласно уравнению реакции, из 1 моль CaCO3 образуется 1 моль CO2. Следовательно, из 1.7 моль CaCO3 образуется 1.7 моль CO2. - 6. Расчет молярного объема CO2 (при нормальных условиях):
При нормальных условиях (н.у.) молярный объем любого газа составляет 22.4 л/моль. - 7. Расчет объема CO2:
\[ V(\text{CO}_2) = n(\text{CO}_2) \cdot V_m \]
Где \(V_m\) – молярный объем, равный 22.4 л/моль при н.у.
\[ V(\text{CO}_2) = 1.7 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 38.08 \text{ л} \]
Ответ: 38.08 л