Question

Какой объём углекислого газа в литрах (при н.у.) выделится при действии 100 г 20%-ного раствора соляной кислоты на мрамор?

Answer 1

.............................

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно знать химическую реакцию между соляной кислотой (HCl) и мрамором (CaCO3). При взаимодействии соляной кислоты с мрамором образуется углекислый газ (CO2), вода (H2O) и соль кальция (CaCl2):

HCl + CaCO3 -> CO2 + H2O + CaCl2

Теперь, чтобы рассчитать объем углекислого газа (CO2), выделенного при реакции, нужно выполнить следующие шаги:

1. Рассчитать количество вещества соляной кислоты (HCl) и мрамора (CaCO3).
2. Определить, какая из них является ограничивающим реагентом.
3. Рассчитать количество углекислого газа (CO2) на основе количества ограничивающего реагента.

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества соляной кислоты и мрамора.

Масса соляной кислоты (HCl) = 100 г Молярная масса HCl = 36.46 г/моль

Количество вещества HCl = масса / молярная масса Количество вещества HCl = 100 г / 36.46 г/моль ≈ 2.745 моль

Масса мрамора (CaCO3) = 100 г Молярная масса CaCO3 = 40.08 г/моль (Ca) + 12.01 г/моль (C) + 3 * 16.00 г/моль (O) ≈ 100.09 г/моль

Количество вещества CaCO3 = масса / молярная масса Количество вещества CaCO3 = 100 г / 100.09 г/моль ≈ 0.999 моль

Шаг 2: Определим ограничивающий реагент. Для этого найдем соотношение между количеством HCl и CaCO3 по их стехиометрическому коэффициенту в реакции.

HCl : CaCO3 = 1 : 1

У нас есть 2.745 моль HCl и 0.999 моль CaCO3. Так как они находятся в эквимолярном соотношении, то ограничивающим реагентом будет CaCO3.

Шаг 3: Рассчитаем количество углекислого газа (CO2), выделенного из 0.999 моль CaCO3.

Из реакции видно, что на 1 моль CaCO3 образуется 1 моль CO2. Таким образом, количество углекислого газа (CO2) = 0.999 моль.

Теперь, чтобы перевести количество газа в литры при нормальных условиях (н.у.), нужно знать, что 1 моль любого газа занимает при н.у. объем примерно равный 22.71 литра.

Объем углекислого газа (CO2) = количество молей CO2 * объем 1 моля CO2 при н.у. Объем углекислого газа (CO2) = 0.999 моль * 22.71 л/моль ≈ 22.68 л

Таким образом, при реакции 100 г 20%-ного раствора соляной кислоты с мрамором, выделится примерно 22.68 литров углекислого газа при нормальных условиях.