Найдите какая масса соли и какой объем газа образуется в результате реакции между CaCO3 c 20г и HCl 200г с w(HCl) 15%

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано
Масса CaCO3 = 20
Масса HCl = 200
Массовая доля HCl в растворе w(HCl) = 15%

Рассчитаем количество HCl в растворе
Массовая доля - это отношение массы растворенного вещества к массе раствора
w(HCl) = (масса HCl) / (масса раствора) 10
15 = (масса HCl) / (200) 10
(масса HCl) = 0.15 * 200 = 30 г

Рассчитаем количество молярной массы CaCO3
M(CaCO3) = 40.08 + 12.01 + (3 * 16) = 100.09 г/моль

Рассчитаем количество моль CaCO3
n(CaCO3) = (масса CaCO3) / M(CaCO3) = 20 / 100.09 = 0.1997 моль

Уравнение реакции между CaCO3 и HCl
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O

Рассчитаем количество моль HCl
n(HCl) = (масса HCl) / M(HCl) = 30 / 36.46 = 0.822 моль

Из уравнения видно, что мольное соотношение между CaCO3 и HCl 1:2. Значит, в реакции будет реагировать весь CaCO3.

Поскольку мольное соотношение 1:2, то количество моль образующейся соли (CaCl2) также будет равно 0.1997 моль.

Рассчитаем массу образовавшейся соли (CaCl2)
m(CaCl2) = n(CaCl2) M(CaCl2) = 0.1997 (40.08 + 2 * 35.45) = 23.98 г

Рассчитаем количество моль образовавшегося газа (CO2), используя закон Шарля
V1/T1 = V2/T2, где V1 и T1 - объем и температура до реакции, а V2 и T2 - после реакции.

Объем у нас неизвестен, поэтому обозначим его как V. Температуры в начале и конце реакции равны
По закону Шарля отношение объемов газов равно отношению их молей, так как давление и температура одинаковы
n(CO2) / n(HCl) = V(CO2) / V(HCl)

n(CO2) = 0.1997 моль (по рассчитанному ранее
n(HCl) = 0.822 моль (по данным задачи)

V(CO2) = n(CO2) (V(HCl) / n(HCl)) = 0.1997 (200 / 0.822) = 48.55 л

Таким образом, масса образовавшейся соли (CaCl2) равна 23.98 г, а объем образовавшегося газа (CO2) равен 48.55 л.