Привет, ребята! Давайте решим эту интересную задачу.
**1. Записываем уравнение реакции:**
\(CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\)
Карбонат кальция (мрамор) реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид кальция, воду и углекислый газ.
**2. Определяем массу чистой соляной кислоты:**
У нас есть 730 г 20%-ной соляной кислоты. Это значит, что чистой кислоты в этом растворе:
\(m(HCl) = 730 \text{ г} \times 0.20 = 146 \text{ г}\)
**3. Рассчитываем количество вещества соляной кислоты:**
Молярная масса HCl равна 36.5 г/моль. Значит, количество вещества:
\(n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{146 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} = 4 \text{ моль}\)
**4. Определяем количество вещества карбоната кальция:**
Из уравнения реакции видно, что на 2 моль HCl требуется 1 моль CaCO3. Следовательно:
\(n(CaCO_3) = \frac{1}{2} n(HCl) = \frac{1}{2} \times 4 \text{ моль} = 2 \text{ моль}\)
**5. Рассчитываем объем углекислого газа:**
Из уравнения реакции видно, что из 2 моль HCl образуется 1 моль CO2. Следовательно, образуется \( \frac{1}{2} n(HCl) = 2 \text{ моль} \) углекислого газа. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Таким образом:
\(V(CO_2) = n(CO_2) \times V_m = 2 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 44.8 \text{ л}\)
**Ответ:** При взаимодействии 730 г 20%-ной соляной кислоты с необходимым количеством мрамора образуется 44.8 литров углекислого газа. Для реакции потребуется 2 моль карбоната кальция.