Question

Какой объем углекислого газа выделится при взаимодействии 200г карбоната кальция, содержащего 10% примесей с соляной кислотой?

Answer 1

Вычислим массу чистого известняка 200×0,9=180г
СаСО3⇒СаО+СО2↑ перейдём к количеству n(CaCO3)=180/(40+12+48)=1,8моль, согласно уравнения, газа образуется столько жеи тогда V(CO2)=1,8×22,4=40,32литра

Дано:
m(известняка = 200 г
ω(прим = 10% или 0,1
Найти:
V(CO2) = ?

m(CaCO3) = 200 г - 200 г*0,1 = 180 г
M(CaCO3) = 100 г/моль
n(CaCO3) = 180 г/100 г/моль = 1,8 моль

СаСО3 = СаО + СО2
Из УХР следует, что n(CO2)=n(CaCO3) = 1.8 моль
V(CO2) = n(CO2)*Vm
V(CO2) = 1,8 моль*22,4 л/моль = 40,32 л
Ответ: 40,32 л

Answer 2

Уравнение реакции между карбонатом кальция и соляной кислотой:

CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + H2O + CO2

Молярная масса CaCO3 = 100 г/моль, молярная масса HCl = 36.5 г/моль, атомная масса углерода = 12 г/моль, молярная масса CO2 = 44 г/моль.

Первым шагом необходимо найти количество моль карбоната кальция:

n(CaCO3) = m/M = 200 г / 100 г/моль = 2 моль

Так как карбонат кальция содержит 10% примесей, то количество моль чистого CaCO3 будет:

n(CaCO3 чистый) = n(CaCO3) × 0.9 = 2 моль × 0.9 = 1.8 моль

Далее необходимо найти количество моль HCl, необходимое для полного реагирования с CaCO3:

n(HCl) = n(CaCO3 чистый) / 2 = 1.8 моль / 2 = 0.9 моль

Так как в реакции участвует 2 моль HCl на 1 моль CO2, то количество моль CO2, выделившегося в результате реакции, будет:

n(CO2) = 2 × n(HCl) = 2 × 0.9 моль = 1.8 моль

И, наконец, можно найти объем выделившегося углекислого газа при нормальных условиях (температура 0°C, давление 1 атмосфера):

V(CO2) = n(CO2) × RT/P = 1.8 моль × 0.0821 л·атм/моль·К × 273 К / 1 атмосфера = 41.2 л

Ответ: объем углекислого газа, выделенного при реакции 200 г карбоната кальция с соляной кислотой, составляет 41.2 л.