22. Вычислите объём углекислого газа (н. у.), который выделится при действии на 146 г 10%-ного раствора соляной кислоты избытка карбоната бария. Проверьте, чтобы каждый ответ был записан рядом с номером соответствующего задания.

Решение:

Запишем уравнение реакции между соляной кислотой (HCl) и карбонатом бария (BaCO₃):

BaCO₃ + 2HCl → BaCl₂ + H₂O + CO₂↑

1. Рассчитаем массу HCl в растворе:

Масса раствора = 146 г

Массовая доля HCl = 10% = 0.1

Масса HCl = Масса раствора × Массовая доля HCl

\( m(HCl) = 146 \text{ г} \times 0.1 = 14.6 \text{ г} \)

2. Рассчитаем количество вещества HCl (моль):

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

Количество вещества HCl (n(HCl)) = Масса HCl / Молярная масса HCl

\( n(HCl) = \frac{14.6 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} = 0.4 \text{ моль} \)

3. Определим количество вещества CO₂, которое выделится, исходя из стехиометрии реакции:

Из уравнения реакции видно, что 2 моль HCl выделяют 1 моль CO₂.

Следовательно, 0.4 моль HCl выделят:

n(CO₂) = n(HCl) / 2

\( n(CO_2) = \frac{0.4 \text{ моль}}{2} = 0.2 \text{ моль} \)

4. Рассчитаем объём CO₂ (н. у.):

При нормальных условиях (н. у.) молярный объём любого газа составляет 22.4 л/моль.

Объём CO₂ (V(CO₂)) = Количество вещества CO₂ × Молярный объём

\( V(CO_2) = 0.2 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 4.48 \text{ л} \)

Ответ: Объём углекислого газа составит 4.48 л.