Для решения данной задачи нам необходимо определить количество соляной кислоты в добавленном растворе и затем вычислить количество выделившегося газа.
Начнем с определения количества соляной кислоты в добавленном растворе.
Массовая доля соляной кислоты в растворе составляет 10%, что означает, что 10 г из 100 г раствора это соляная кислота.
Масса соляной кислоты в растворе: \( 70 \, г \times 0.10 = 7 \, г \)
Теперь, когда мы знаем массу соляной кислоты в растворе, мы можем определить количество молей кислоты (HCl), используя ее молярную массу. Молярная масса HCl равна 36.5 г/моль.
Количество молей HCl: \( \frac{7 \, г}{36.5 \, г/моль} \approx 0.192 \, моль \)
Далее, по уравнению реакции мы знаем, что при реакции с избытком карбоната кальция (CaCO3), выделяется углекислый газ (CO2) по уравнению:
\( CaCO3 + 2HCl \rightarrow CaCl2 + H2O + CO2 \)
Одна молекула CaCO3 реагирует с двумя молекулами HCl. Следовательно, 1 моль HCl соответствует выделению 1 моль CO2.
Теперь мы можем определить количество молей CO2, выделенных при данной реакции:
Количество молей CO2: 0.192 моль
Наконец, для вычисления объема выделившегося газа (в условиях нормальных условий — н.у.), мы используем уравнение состояния идеального газа \( V = n \times 22.4 \) л.
Где:
- \( V \) - объем газа
- \( n \) - количество молей газа
\( V = 0.192 \times 22.4 \) л
\( V \approx 4.29 \) л
Таким образом, объем (н.у.) выделившегося газа составляет около 4.29 л.