22. Комплексная задача: #283305
Раствор соляной кислоты массой $14{,}6$ $\text{г}$ и с массовой долей $HCl$ $10\%$ добавили к избытку карбоната кальция. Вычислите объём газа при н.у., который выделился. 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:
$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 \uparrow + H_2O$
Выделившийся газ — углекислый газ $CO_2$.
Найдём массу хлороводорода в растворе:
$m(HCl)=\dfrac{\omega \cdot m_{\text{р-ра}}}{100\%}$
$m(HCl)=\dfrac{10\%\cdot14{,}6\ \text{г}}{100\%}=1{,}46\ \text{г}$
Найдём молярную массу $HCl$:
$M(HCl)=1+35{,}5=36{,}5\ \text{г/моль}$
Найдём количество вещества $HCl$:
$n(HCl)=\dfrac{m(HCl)}{M(HCl)}$
$n(HCl)=\dfrac{1{,}46\ \text{г}}{36{,}5\ \text{г/моль}}=0{,}04\ \text{моль}$
По уравнению реакции из $2$ $\text{моль}$ $HCl$ образуется $1$ $\text{моль}$ $CO_2$, значит:
$n(CO_2)=\dfrac{n(HCl)}{2}$
$n(CO_2)=\dfrac{0{,}04\ \text{моль}}{2}=0{,}02\ \text{моль}$
При н.у. молярный объём газа равен: $V_m=22{,}4\ \text{л/моль}$
Найдём объём углекислого газа:
$V(CO_2)=n(CO_2)\cdot V_m$
$V(CO_2)=0{,}02\ \text{моль}\cdot22{,}4\ \text{л/моль}=0{,}448\ \text{л}$