Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Сначала запишем уравнение химической реакции между соляной кислотой и карбонатом натрия. При взаимодействии кислоты с солью угольной кислоты образуются хлорид натрия, вода и выделяется углекислый газ:
$Na_{2}CO_{3} + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$

2. Найдём массу чистой соляной кислоты ($HCl$) в растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (переведённую из процентов в десятичную дробь):
$m(HCl) = m_{раствора} \cdot \omega = 730\text{ г} \cdot 0,01 = 7,3\text{ г}$

3. Вычислим количество вещества соляной кислоты. Молярная масса $HCl$ равна $M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5\text{ г/моль}$:
$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{7,3\text{ г}}{36,5\text{ г/моль}} = 0,2\text{ моль}$

4. Определим количество вещества выделившегося углекислого газа ($CO_{2}$). Согласно уравнению реакции, из 2 моль $HCl$ получается 1 моль $CO_{2}$. Следовательно, количество вещества газа в два раза меньше количества вещества кислоты:
$n(CO_{2}) = \frac{1}{2} n(HCl) = \frac{0,2\text{ моль}}{2} = 0,1\text{ моль}$

5. Вычислим объём углекислого газа при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объём газа $V_{m} = 22,4\text{ л/моль}$:
$V(CO_{2}) = n(CO_{2}) \cdot V_{m} = 0,1\text{ моль} \cdot 22,4\text{ л/моль} = 2,24\text{ л}$

Ответ: 2,24 л

Источник: ФИПИ