Какая масса карбоната кальция CaCO3 растворилась в избытке соляной кислоты HCl, если в результате реакции выделилось 5,6 л (н.у.) углекислого газа CO2?

Для решения данной задачи нужно использовать закон сохранения массы и химическую реакцию между карбонатом кальция (CaCO₃) и соляной кислотой (HCl). В результате этой реакции образуются углекислый газ (CO₂), вода (H₂O) и хлорид кальция (CaCl₂). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[ CaCO₃ + 2HCl \rightarrow CaCl₂ + H₂O + CO₂ \]

Из уравнения видно, что 1 моль карбоната кальция реагирует с 2 моль соляной кислоты, образуя 1 моль углекислого газа.

Теперь необходимо найти, сколько молей углекислого газа выделилось. По условиям задачи, выделилось 5,6 л углекислого газа при нормальных условиях (н.у.), что эквивалентно 1 молю газа (по закону Авогадро 1 моль газа занимает 22,4 л при н.у.).

Следовательно, количество моль CO₂ равно:

\[ n(CO₂) = \frac{V}{22,4} = \frac{5,6 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,25 \, \text{моль} \]

Согласно уравнению реакции, 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CO₂. Таким образом, для выделения 0,25 моль CO₂ потребуется 0,25 моль CaCO₃.

Теперь найдем массу карбоната кальция. Молярная масса CaCO₃ составляет:

• Молярная масса Ca: 40 г/моль
• Молярная масса C: 12 г/моль
• Молярная масса O: 16 г/моль × 3 = 48 г/моль

Таким образом,

\[ M(CaCO₃) = 40 + 12 + 48 = 100 \, \text{г/моль} \]

Теперь найдем массу карбоната кальция, который растворился:

\[ m = n \times M = 0,25 \, \text{моль} \times 100 \, \text{г/моль} = 25 \, \text{г} \]

Таким образом, масса карбоната кальция, которая растворилась в избытке соляной кислоты, составляет 25 граммов.