Question

На мел массой 200 г, содержащий 5% примесей, подействовали раствором соляной кислоты, взятой в избытке. Вычислите объем углекислого газа, выделится в результате этой реакции, если объемная доля выхода продукта реакции составляет 90%. Выберите один ответ: 1) 44,8 л 2) 38,3 л 3) 40,05 л 4) 42,56 л

Answer 1

Ответ:

38,3 дм³

Объяснение:

Теоретический выход углекислого газа по уравнению реакции взаимодействия

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O

составляет 200*0,95/100 = 1, 9 моль, что с учётом объёмной доли выхода продукта составит 1,9*22,4*0,9 = 38,3 дм³ (или литра, что одно и то же).

Answer 2

Для решения этой задачи нам потребуется знать химическое уравнение реакции между мелом (CaCO3) и соляной кислотой (HCl). Уравнение выглядит следующим образом:

CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2

Из уравнения видно, что 1 моль CaCO3 (молярная масса примерно 100 г/моль) реагирует с 2 молями HCl и образует 1 моль CO2 (молярная масса примерно 44 г/моль).

Сначала определим количество молей CaCO3 в 200 г мела:

Масса CaCO3 = 0.05 * 200 г = 10 г

Теперь переведем массу CaCO3 в моли, используя его молярную массу:

Моль CaCO3 = 10 г / 100 г/моль = 0.1 моль CaCO3

Теперь, учитывая, что каждый моль CaCO3 образует 1 моль CO2, у нас будет 0.1 моль CO2, которое образуется.

Теперь, учитывая, что объемные доли газов одинаковы при одинаковых условиях (нормальные условия: 0°C и 1 атм), мы можем использовать закон состояния и идеального газа, чтобы найти объем CO2:

V = nRT/P

где V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (примерно 0.0821 л·атм/(моль·K)), T - температура в Кельвинах, P - давление в атмосферах.

У нас есть n = 0.1 моль CO2. Температура остается при комнатной температуре, примерно 298 K. Давление остается стандартным, 1 атмосфера.

V = (0.1 моль * 0.0821 л·атм/(моль·K) * 298 K) / 1 атм = 2.45 л

Теперь, учитывая, что объемная доля выхода продукта реакции составляет 90%, мы умножаем объем на 0.9:

Объем CO2 = 2.45 л * 0.9 = 2.205 л

Итак, объем углекислого газа, выделенного в результате этой реакции, составляет приблизительно 2.205 л. Выберите ближайший вариант ответа из предоставленных:

3. 40.05 л