22. Комплексная задача: #283284
Вычислите объём углекислого газа при н.у., который выделится при действии на избыток карбоната кальция $730$ $\text{г}$ $20\%$-ного раствора соляной кислоты. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Уравнение реакции:
$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O$
Найдём массу хлороводорода в растворе:
$m(HCl)=\dfrac{\omega \cdot m_{\text{р-ра}}}{100\%}$
$m(HCl)=\dfrac{20\%\cdot730\ \text{г}}{100\%}=146\ \text{г}$
Найдём молярную массу $HCl$:
$M(HCl)=1+35{,}5=36{,}5\ \text{г/моль}$
Найдём количество вещества $HCl$:
$n(HCl)=\dfrac{m(HCl)}{M(HCl)}$
$n(HCl)=\dfrac{146\ \text{г}}{36{,}5\ \text{г/моль}}=4\ \text{моль}$
По уравнению реакции из $2$ $\text{моль}$ $HCl$ образуется $1$ $\text{моль}$ $CO_2$, значит:
$n(CO_2)=\dfrac{n(HCl)}{2}$
$n(CO_2)=\dfrac{4\ \text{моль}}{2}=2\ \text{моль}$
При н.у. молярный объём газа равен:
$V_m=22{,}4\ \text{л/моль}$
Найдём объём углекислого газа:
$V(CO_2)=n(CO_2)\cdot V_m$
$V(CO_2)=2\ \text{моль}\cdot22{,}4\ \text{л/моль}=44{,}8\ \text{л}$