На 300 г. известняка, содержащего 75% карбоната кальция, подействовали избытком соляной кислоты. Вычислите объем (н.у) выделившегося газа

Для решения данной задачи нужно вычислить объем газа, который выделится при реакции карбоната кальция с соляной кислотой. Давайте разберёмся шаг за шагом.

Шаг 1: Определение массы карбоната кальция в образце

Известно, что у нас есть 300 г известняка, содержащего 75% карбоната кальция (CaCO₃). Сначала найдём массу карбоната кальция в образце:

\[ \text{Масса CaCO}_3 = 300 \, \text{г} \times 0.75 = 225 \, \text{г} \]

Шаг 2: Запись уравнения реакции

Карбонат кальция реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению:

\[ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \]

При этой реакции выделяется углекислый газ (CO₂).

Шаг 3: Определение числа моль карбоната кальция

Теперь найдём количество моль карбоната кальция в 225 г. Для этого используем молярную массу CaCO₃, которая равна:

\[ \text{Ca} = 40 \, \text{г/моль}, \quad \text{C} = 12 \, \text{г/моль}, \quad \text{O} = 16 \, \text{г/моль} \Rightarrow \text{Molar mass of CaCO}_3 = 40 + 12 + 3 \times 16 = 100 \, \text{г/моль} \]

Теперь вычислим число моль:

\[ n = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{225 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 2.25 \, \text{моль} \, \text{CaCO}_3 \]

Шаг 4: Определение числа моль выделившегося углекислого газа

Согласно уравнению реакции, 1 моль карбоната кальция даёт 1 моль углекислого газа. Следовательно, количество выделившегося CO₂ также равно 2.25 моль.

Шаг 5: Вычисление объема углекислого газа при нормальных условиях

При нормальных условиях 1 моль газа занимает объём 22.4 литра. Найдём объём выделившегося углекислого газа:

\[ V = n \times 22.4 \, \text{л/моль} = 2.25 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 50.4 \, \text{л} \]

Итог

Объем углекислого газа, выделившегося при реакции, составляет 50.4 литра.