Чтобы решить эту задачу, давайте разберёмся с химическими реакциями, происходящими при взаимодействии карбоната кальция ((CaCO_3)) и соляной кислоты ((HCl)).
Шаг 1: Записываем уравнение реакции
При добавлении карбоната кальция в соляную кислоту происходит следующая реакция:
[
CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow
]
Из уравнения видно, что 1 моль карбоната кальция реагирует с 2 молями соляной кислоты, выделяя 1 моль углекислого газа ((CO_2)).
Шаг 2: Находим количество (HCl) в 1%-ном растворе
1%-ный раствор соляной кислоты означает, что в 100 г раствора содержится 1 г (HCl). Необходимо подсчитать, сколько (HCl) содержится в 730 г раствора:
[
\text{Количество } HCl = \frac{1, \text{г}}{100, \text{г}} \times 730, \text{г} = 7.3, \text{г}
]
Шаг 3: Находим количество молей (HCl)
Теперь нам нужно перевести массу (HCl) в моли. Молярная масса (HCl) составляет примерно 36.46 г/моль:
[
\text{Количество молей } HCl = \frac{7.3, \text{г}}{36.46, \text{г/моль}} \approx 0.200, \text{моль}
]
Шаг 4: Определяем, сколько (CaCO_3) нужно для реакции
Из уравнения реакции видно, что для полного реагирования 2 моль (HCl) требуют 1 моль (CaCO_3). Поскольку у нас 0.200 моль (HCl), найдем, сколько моль (CaCO_3) нужно:
[
\text{Количество молей } CaCO_3 = \frac{0.200, \text{моль } HCl}{2} = 0.100, \text{моль }
]
Шаг 5: Находим объём (CO_2)
Теперь нужно вычислить, сколько углекислого газа выделится. Согласно уравнению, 1 моль (CaCO_3) даёт 1 моль (CO_2). Значит, при реакции 0.100 моль (CaCO_3) будет выделено 0.100 моль (CO_2).
При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объём 22.4 литра:
[
\text{Объём } CO_2 = 0.100, \text{моль} \times 22.4, \text{л/моль} = 2.24, \text{л}
]
Ответ
Объём углекислого газа ((CO_2)), который выделится при реакции, составляет 2.24 литра.
