Контрольные задания > Задание 9: Достаточно ли 50 мл 10%-ной соляной кислоты (плотность 1,05 г/мл) для полного растворения кусочка мела (карбонат кальция) массой 5 г?
Вопрос:
Задание 9: Достаточно ли 50 мл 10%-ной соляной кислоты (плотность 1,05 г/мл) для полного растворения кусочка мела (карбонат кальция) массой 5 г?
Ответ:
Реакция растворения мела (карбоната кальция, CaCO3) в соляной кислоте (HCl):
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2
1. **Рассчитаем массу раствора HCl:**
m(раствора HCl) = V(раствора HCl) * ρ(раствора HCl) = 50 мл * 1,05 г/мл = 52,5 г
2. **Рассчитаем массу HCl в растворе:**
m(HCl) = m(раствора HCl) * ω(HCl) = 52,5 г * 0,10 = 5,25 г
3. **Рассчитаем молярную массу HCl:**
M(HCl) = 1 (H) + 35,5 (Cl) = 36,5 г/моль
4. **Рассчитаем количество вещества HCl:**
n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 5,25 г / 36,5 г/моль ≈ 0,144 моль
5. **Рассчитаем молярную массу CaCO3:**
M(CaCO3) = 40 (Ca) + 12 (C) + 3 * 16 (O) = 100 г/моль
6. **Рассчитаем количество вещества CaCO3:**
n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3) = 5 г / 100 г/моль = 0,05 моль
7. **Определим, какое количество HCl необходимо для растворения CaCO3:**
Из уравнения реакции видно, что для растворения 1 моль CaCO3 требуется 2 моль HCl.
Значит, для растворения 0,05 моль CaCO3 потребуется:
n(HCl) = 2 * n(CaCO3) = 2 * 0,05 моль = 0,1 моль
8. **Сравним необходимое и имеющееся количество HCl:**
Нам необходимо 0,1 моль HCl, а в растворе имеется 0,144 моль HCl.
**Вывод:** Так как имеющегося количества HCl (0,144 моль) больше, чем необходимо для растворения мела (0,1 моль), то 50 мл 10%-ной соляной кислоты достаточно для полного растворения 5 г кусочка мела.