Для решения задачи с известняком и соляной кислотой, давайте разберем все шаги подробно.
Дано:
- Масса известняка (CaCO₃) = 300 г
- Содержание карбоната кальция = 75%
Нужные данные:
Масса карбоната кальция: \[ m_{\text{CaCO}_3} = 300 \, \text{г} \times 0.75 = 225 \, \text{г} \]
Уравнение реакции: Карбонат кальция реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению: \[ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \uparrow \] В ходе этой реакции выделяется углекислый газ (CO₂).
Молярная масса карбоната кальция (CaCO₃): Молярная масса рассчитывается как:
- Ca = 40 г/моль
- C = 12 г/моль
- O = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль \[ M_{\text{CaCO}_3} = 40 + 12 + 48 = 100 \, \text{г/моль} \]
Количество (моли) карбоната кальция: Рассчитаем количество карбоната кальция в моль: \[ n_{\text{CaCO}_3} = \frac{m_{\text{CaCO}_3}}{M_{\text{CaCO}_3}} = \frac{225 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 2.25 \, \text{моль} \]
Количество газа CO₂: По уравнению реакции, 1 моль CaCO₃ дает 1 моль CO₂. Следовательно, количество выделившегося CO₂ будет равно количеству CaCO₃: \[ n_{\text{CO}_2} = n_{\text{CaCO}_3} = 2.25 \, \text{моль} \]
Объем газа (н.у.): При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает объем 22.4 литра. Поэтому объем CO₂ можно рассчитать так: \[ V_{\text{CO}_2} = n_{\text{CO}_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 2.25 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 50.4 \, \text{л} \]
Ответ:
Объем углекислого газа, выделяющегося в результате реакции, составляет примерно 50.4 литра.