Вычислите объём углекислого газа (н. у.), который выделится при действии на избыток карбоната кальция 730 г 20%-ного раствора соляной кислоты.

Дано:

• Масса раствора HCl = 730 г
• Массовая доля HCl = 20%
• Карбонат кальция (избыток)

Найти:

• Объём CO₂ (н. у.)

Решение:

1. Найдем массу HCl в растворе:

\( m(\text{HCl}) = m(\text{раствора}) \times w(\text{HCl}) = 730 \text{ г} \times 0,20 = 146 \text{ г} \)

2. Запишем уравнение реакции:

\( \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \)

3. Найдем молярную массу HCl:

\( M(\text{HCl}) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль} \)

4. Найдем количество вещества HCl:

\( \nu(\text{HCl}) = \frac{m(\text{HCl})}{M(\text{HCl})} = \frac{146 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} = 4 \text{ моль} \)

5. Из уравнения реакции следует, что на 2 моль HCl выделяется 1 моль CO₂ (газ). Следовательно, количество вещества CO₂ в 2 раза меньше количества вещества HCl:

\( \nu(\text{CO}_2) = \frac{1}{2} \times \nu(\text{HCl}) = \frac{1}{2} \times 4 \text{ моль} = 2 \text{ моль} \)

6. Найдем объём газа CO₂ (н. у.):

\( V(\text{CO}_2) = \nu(\text{CO}_2) \times V_m = 2 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 44,8 \text{ л} \)

Ответ: Выделится 44,8 л углекислого газа.