Контрольные задания > 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?
Вопрос:
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?
Сначала напишем уравнение реакции взаимодействия мрамора (карбоната кальция) с соляной кислотой:
CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂ + H₂O
1. Вычислим массу чистой HCl в растворе:
m(HCl) = 730 г * 0.20 = 146 г
2. Вычислим молярную массу HCl (Mr(HCl)) и количество вещества (n) HCl:
Mr(HCl) = 1 + 35.5 = 36.5 г/моль
n(HCl) = m/Mr = 146 г / 36.5 г/моль = 4 моль
3. По уравнению реакции количество вещества CaCO₃ в два раза меньше, чем HCl:
n(CaCO₃) = n(HCl) / 2 = 4 моль / 2 = 2 моль
4. Вычислим молярную массу CaCO₃ и массу вещества:
Mr(CaCO₃) = 40 + 12 + 3*16 = 100 г/моль
m(CaCO₃) = n * Mr = 2 моль * 100 г/моль = 200 г
5. По уравнению реакции количество вещества CO₂ такое же, как у CaCO₃ (1 к 1), следовательно n(CO₂) = 2 моль.
6. Вычислим объем CO₂ при нормальных условиях:
V(CO₂) = n * Vm = 2 моль * 22.4 л/моль = 44.8 л
Ответ: При реакции образуется 44.8 л углекислого газа, для реакции требуется 200г карбоната кальция.