Чтобы решить задачу, рассмотрим химическую реакцию и сделаем необходимые расчёты.
Химическая реакция
При действии соляной кислоты ((HCl)) на карбонат кальция ((CaCO_3)) выделяется углекислый газ ((CO_2)), по уравнению реакции:
[
CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O
]
Исходные данные
- Масса мела = 300 г
- Содержание (CaCO_3) в меле = 90%
Следовательно, масса чистого (CaCO_3) будет:
[
\text{Масса } CaCO_3 = 300 , \text{г} \times 0.9 = 270 , \text{г}
]
Мольные массы веществ
- (M(CaCO_3) = 40 (\text{Ca}) + 12 (\text{C}) + 3 \times 16 (\text{O}) = 100 , \text{г/моль})
- (M(CO_2) = 12 (\text{C}) + 2 \times 16 (\text{O}) = 44 , \text{г/моль})
Расчёт количества вещества
- Найдем количество моль (CaCO_3):
[
n(CaCO_3) = \frac{270 , \text{г}}{100 , \text{г/моль}} = 2.7 , \text{моль}
]
- Из уравнения реакции видно, что 1 моль (CaCO_3) выделяет 1 моль (CO_2). Значит, (n(CO_2) = 2.7 , \text{моль}).
Объём выделившегося (CO_2)
При нормальных условиях (н.у., 0°C и 1 атм) 1 моль идеального газа занимает 22.4 литра.
[
V(CO_2) = 2.7 , \text{моль} \times 22.4 , \text{л/моль} = 60.48 , \text{л}
]
Ответ
Объём оксида углерода(IV) ((CO_2)), который выделится, составляет 60.48 литров.