Рассчитайте массу и объем углекислого газа, выделившегося при взаимодействии 100 г мела, содержащего 10% примесей с избытком соляной кислоты

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам нужно знать уравнение реакции между мелом (CaCO3) и соляной кислотой (HCl):

CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O

Дано: масса мела (m) = 100 г
Зная, что мел содержит 10% примесей, то масса чистого мела равна 90 г.

Найдем молярную массу CaCO3:
Ca: 40.08 г/моль
C: 12.01 г/моль
O: 16.00 г/моль
M(CaCO3) = 40.08 + 12.01 + 3(16.00) = 100.08 г/моль

Найдем количество моль мела:
n = m/M = 90 г/100.08 г/моль ≈ 0.899 моль

Зная, что реакция происходит избытке соляной кислоты, можем сказать, что все m моль мела будет участвовать в реакции.

Теперь по эффективности реакции определим количество моль углекислого газа (CO2):
Из уравнения реакции видно, что каждый моль CaCO3 выделяет 1 моль CO2.
Таким образом, количество моль выделившегося CO2 будет равно n:

n(CO2) = 0.899 моль

Найдем массу выделившегося CO2:
m(CO2) = n(CO2) M(CO2) = 0.899 моль 44.01 г/моль = 39.54 г

Теперь рассчитаем объем CO2 при нормальных условиях:
V(CO2) = n(CO2) 22.4 л/моль = 0.899 моль 22.4 л/моль = 20.12 л

Итак, масса углекислого газа, выделившегося при реакции, составит 39.54 г, а его объем при нормальных условиях будет 20.12 л.