6. Какой объём углекислого газа (н. у.) образуется при взаимодействии 730 г 20%-ной соляной кислоты с необходимым количеством мрамора? Какое количество вещества карбоната кальция потребуется для реакции?

Дано:

• m(раствора HCl) = 730 г
• ω(HCl) = 20% = 0,2

Найти:

• V(CO₂) - ?
• n(CaCO₃) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции: $$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2$$
2. Найдем массу HCl в растворе: $$m(HCl) = m(раствора) \times ω = 730 \times 0.2 = 146 \text{ г}$$
3. Найдем количество вещества HCl: $$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{146 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} = 4 \text{ моль}$$
4. По уравнению реакции, n(CaCO₃) = 0.5 * n(HCl) и n(CO₂) = 0.5 * n(HCl): $$n(CaCO_3) = 0.5 \times 4 \text{ моль} = 2 \text{ моль}$$ $$n(CO_2) = 0.5 \times 4 \text{ моль} = 2 \text{ моль}$$
5. Найдем объем CO₂ при нормальных условиях: $$V(CO_2) = n(CO_2) \times V_m = 2 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 44.8 \text{ л}$$

Ответ: V(CO₂) = 44.8 л, n(CaCO₃) = 2 моль