Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между соляной кислотой и карбонатом кальция. При взаимодействии кислоты с солью угольной кислоты 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 (в долях единицы):
$m(HCl) = m_{раствора} \cdot \omega = 14,6 \text{ г} \cdot 0,1 = 1,46 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) хлороводорода. Молярная масса $M(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$:
$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{1,46 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} = 0,04 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества выделившегося газа ($CO_{2}$). По уравнению реакции из 2 моль $HCl$ образуется 1 моль $CO_{2}$. Следовательно, количество газа в два раза меньше количества кислоты:
$n(CO_{2}) = \frac{1}{2} n(HCl) = \frac{0,04 \text{ моль}}{2} = 0,02 \text{ моль}$

5. Вычислим объём углекислого газа при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объём газа $V_{m} = 22,4 \text{ л/моль}$:
$V(CO_{2}) = n(CO_{2}) \cdot V_{m} = 0,02 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 0,448 \text{ л}$

Ответ: 0,448 л

Источник: ФИПИ