Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции между карбонатом кальция и соляной кислотой. При взаимодействии соли слабой угольной кислоты с сильной кислотой образуются хлорид кальция, вода и выделяется углекислый газ:
$CaCO_{3} + 2HCl \rightarrow CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow$

2. Рассчитаем массу чистого хлороводорода ($HCl$) в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества:
$m(HCl) = m_{р-ра} \cdot \omega = 73\text{ г} \cdot 0,1 = 7,3\text{ г}$

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

4. Определим количество вещества выделившегося газа ($CO_{2}$). По уравнению реакции перед $HCl$ стоит коэффициент 2, а перед $CO_{2}$ — коэффициент 1. Это значит, что углекислого газа образуется в 2 раза меньше, чем вступило в реакцию 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