Давайте разберёмся с задачей поэтапно.
Дано:
- Масса раствора: 730 г
- Концентрация раствора соляной кислоты: 20 %
Что нужно найти:
- Массу выделившегося газа (CO₂)
Шаг 1. Найдём массу чистой соляной кислоты (HCl) в растворе.
Концентрация 20 % означает, что в 100 г раствора содержится 20 г HCl.
[
\text{Масса HCl} = \frac{20}{100} \times 730 \text{ г} = 146 \text{ г}
]
Шаг 2. Определим молярную массу HCl и характер реакции.
Молярные массы:
Реакция между карбонатом кальция и соляной кислотой:
[
\mathrm{CaCO_3} + 2 \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{CaCl_2} + \mathrm{CO_2} + \mathrm{H_2O}
]
Из уравнения видно, что 1 моль CaCO₃ реагирует с 2 молями HCl, что приводит к выделению 1 моля CO₂.
Шаг 3. Вычислим количество моль HCl.
[
n_{\mathrm{HCl}} = \frac{\text{Масса HCl}}{\text{Молярная масса HCl}} = \frac{146}{36.46} \approx 4.00 \text{ моль}
]
Шаг 4. Определим, сколько моль CaCO₃ может реагировать с этим количеством HCl.
Из соотношения реакции:
[
\text{на 2 моль HCl — 1 моль CaCO}_3
]
Следовательно, моль CaCO₃:
[
n_{\mathrm{CaCO}3} = \frac{n{\mathrm{HCl}}}{2} = \frac{4.00}{2} = 2.00 \text{ моль}
]
Шаг 5. Определим массу CaCO₃.
Молярная масса CaCO₃: 100 г/моль
[
\text{Масса CaCO}_3 = n \times M = 2.00 \times 100 = 200 \text{ г}
]
Шаг 6. Теперь найдём массу выделившегося CO₂.
Из уравнения реакции:
- 1 моль CaCO₃ выделяет 1 моль CO₂
Моль CO₂:
[
n_{\mathrm{CO}_2} = 2.00 \text{ моль}
]
Молярная масса CO₂: 44 г/моль
Масса CO₂:
[
\text{Масса CO}_2 = 44 \times 2.00 = 88 \text{ г}
]
Ответ:
Масса выделившегося газа CO₂ составляет 88 г.
Если есть ещё вопросы — с удовольствием помогу!
