6. Какой объём углекислого газа (н. у.) образуется при взаимодействии 20%-ной соляной кислоты с необходимым количеством мрамора? Какое количество вещества карбоната кальция потребуется для реакции?

Давайте решим эту задачу. Во-первых, запишем уравнение реакции взаимодействия мрамора (карбоната кальция) с соляной кислотой: \(CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\) Предположим, что у нас есть V литров 20%-ной соляной кислоты. Сначала нужно определить количество вещества HCl. Плотность 20%-ной соляной кислоты примерно 1.1 г/мл. Тогда масса V литров раствора будет 1100V грамм. Масса HCl в этом растворе: \( m(HCl) = 0.2 cdot 1100V = 220V \) грамм. Молярная масса HCl: \( M(HCl) = 36.5 \) г/моль. Тогда количество вещества HCl: \( n(HCl) = \frac{220V}{36.5} \) моль. Из уравнения реакции видно, что на 2 моль HCl образуется 1 моль \(CO_2\). Следовательно, количество вещества \(CO_2\): \(n(CO_2) = \frac{1}{2} n(HCl) = \frac{1}{2} \cdot \frac{220V}{36.5} = \frac{110V}{36.5} \) моль. Молярный объем газа при нормальных условиях: \( V_m = 22.4 \) л/моль. Тогда объем \(CO_2\): \( V(CO_2) = n(CO_2) cdot V_m = \frac{110V}{36.5} cdot 22.4 \approx 67.5V \) литров. Теперь найдем количество вещества \(CaCO_3\). Из уравнения реакции видно, что на 2 моль HCl нужен 1 моль \(CaCO_3\). Следовательно, \(n(CaCO_3) = \frac{1}{2} n(HCl) = \frac{110V}{36.5} \) моль. Молярная масса \(CaCO_3\): \(M(CaCO_3) = 100\) г/моль. Тогда масса \(CaCO_3\): \(m(CaCO_3) = n(CaCO_3) cdot M(CaCO_3) = \frac{110V}{36.5} cdot 100 \approx 301.4V \) грамм. Итого, при взаимодействии V литров 20%-ной соляной кислоты образуется примерно 67.5V литров углекислого газа и потребуется примерно 301.4V грамм карбоната кальция. Для конкретного ответа нужно знать объем соляной кислоты.