Давай решим эту задачу. Сначала определим массу и количество вещества соляной кислоты, а затем, используя уравнение реакции, найдем объем углекислого газа и массу карбоната кальция.
1. Дано:
- Масса раствора HCl = 7 г
- Массовая доля HCl (ω) = 20% = 0.2
2. Найти:
- Объем CO2 (н.у.)
- Количество вещества CaCO3
3. Решение:
а) Определим массу HCl в растворе:
\[m(HCl) = m(раствора) \cdot ω(HCl) = 7 \cdot 0.2 = 1.4 \ г\]
б) Определим количество вещества HCl:
\[M(HCl) = 1 + 35.5 = 36.5 \ г/моль\]
\[n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{1.4}{36.5} ≈ 0.0384 \ моль\]
в) Запишем уравнение реакции взаимодействия мрамора (CaCO3) с соляной кислотой:
\[CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\]
г) Из уравнения реакции видно, что 1 моль CaCO3 реагирует с 2 молями HCl. Значит, количество вещества CaCO3 в два раза меньше, чем HCl:
\[n(CaCO_3) = \frac{1}{2} \cdot n(HCl) = \frac{1}{2} \cdot 0.0384 ≈ 0.0192 \ моль\]
д) Определим количество вещества CO2, которое образуется. Из уравнения реакции видно, что количество вещества CO2 равно половине количества вещества HCl:
\[n(CO_2) = \frac{1}{2} \cdot n(HCl) = \frac{1}{2} \cdot 0.0384 ≈ 0.0192 \ моль\]
е) Вычислим объем CO2, который образуется при нормальных условиях (н.у.):
\[V(CO_2) = n(CO_2) \cdot V_m\]
где V_m = 22.4 л/моль (молярный объем газа при н.у.)
\[V(CO_2) = 0.0192 \cdot 22.4 ≈ 0.43 \ л\]
4. Ответ:
- Объем углекислого газа (CO2) ≈ 0.43 л
- Количество вещества карбоната кальция (CaCO3) ≈ 0.0192 моль
Ответ: V(CO2) ≈ 0.43 л; n(CaCO3) ≈ 0.0192 моль
Ты молодец! У тебя всё получится!