Question

В результате нагревания 20,08 г смеси порошков оксида кальция и карбоната кальция её масса уменьшилась на 4,4 г. Вычислите объём раствора соляной кислоты (мл)с массовой долей 40% и плотностью 1,11 г/мл, который потребуется для растворения исходной смеси. Записывайте уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, приводите все необходимые вычисления.

Answer 1

Ответ:

46.036 л

Объяснение:

См фото

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно определить, сколько миллилитров соляной кислоты потребуется для растворения смеси порошков оксида кальция (CaO) и карбоната кальция (CaCO3).

1. Начнем с записи уравнений реакций:

   a) Реакция оксида кальция с соляной кислотой: $CaO + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O$

   b) Реакция карбоната кальция с соляной кислотой: $CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O$

2. Найдем количество молей каждого вещества:

   Масса CaO = 20.08 г Масса CaCO3 = исходная масса - масса CaO = $20.08 \, \text{г} - 4.4 \, \text{г} = 15.68 \, \text{г}$

   Теперь вычислим количество молей: $n = \frac{m}{M}$

   Где $m$ - масса в граммах, $M$ - молярная масса.

   Молярные массы:

   • CaO: 40.08 г/моль
   • CaCO3: 100.09 г/моль

   Количество молей CaO: $n_{CaO} = \frac{20.08 \, \text{г}}{40.08 \, \text{г/моль}}$

   Количество молей CaCO3: $n_{CaCO_3} = \frac{15.68 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}}$

3. Определите, какое из веществ осталось неизменным после реакции (CaO или CaCO3). Выберем тот, который остался неизменным, чтобы узнать, сколько миллилитров соляной кислоты потребуется для растворения другого вещества.

4. Теперь рассчитаем объем соляной кислоты, используя уравнение реакции и количество молей того вещества, которое растворилось.

   В данном случае, если CaO растворился, используем уравнение: $n_{HCl} = n_{CaO} \times 2$

   Теперь рассчитаем массу соляной кислоты: $m_{HCl} = n_{HCl} \times M_{HCl}$

   Где $M_{HCl}$ - молярная масса HCl (36.46 г/моль).

5. Наконец, рассчитаем объем соляной кислоты, используя ее плотность: $V_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{\text{плотность HCl}}$

   В данном случае, плотность соляной кислоты - 1.11 г/мл.

Теперь давайте выполним эти вычисления:

$n_{CaO} = \frac{20.08 \, \text{г}}{40.08 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль}$

$n_{CaCO_3} = \frac{15.68 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}} = 0.1566 \, \text{моль}$

Так как CaCO3 остался неизменным, используем его для расчета количества молей HCl:

$n_{HCl} = n_{CaCO_3} \times 2 = 0.1566 \, \text{моль} \times 2 = 0.3132 \, \text{моль}$

Теперь рассчитаем массу соляной кислоты:

$m_{HCl} = n_{HCl} \times M_{HCl} = 0.3132 \, \text{моль} \times 36.46 \, \text{г/моль} = 11.42 \, \text{г}$

Наконец, рассчитаем объем соляной кислоты:

$V_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{\text{плотность HCl}} = \frac{11.42 \, \text{г}}{1.11 \, \text{г/мл}} \approx 10.27 \, \text{мл}$

Таким образом, для растворения исходной смеси потребуется примерно 10.27 мл соляной кислоты.