Вопрос школьника
На 200 г известняка, содержащего 85% СаС03, подействовали избытком соляной кислоты. Вычислите количество вещества, объем (н. у.) и массу выделившегося газа
Ответ от учителя
Уравнение реакции между известняком (CaCO3) и соляной кислотой (HCl) выглядит следующим образом:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Из уравнения видно, что на каждый моль CaCO3 выделяется один моль CO2. Также известно, что в 200 г известняка содержится 85% CaCO3, то есть 0,85*200 = 170 г CaCO3.
Чтобы вычислить количество вещества выделившегося газа, необходимо сначала вычислить количество CaCO3 в реакции. Для этого нужно разделить массу CaCO3 на его молярную массу:
n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3) = 170 г / 100,1 г/моль = 1,699 моль
Так как на каждый моль CaCO3 выделяется один моль CO2, то количество выделившегося газа будет равно 1,699 моль.
Чтобы вычислить объем выделившегося газа при нормальных условиях (н. у.), необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:
V = nRT/P
где V — объем газа, n — количество вещества газа, R — универсальная газовая постоянная (0,0821 л*атм/моль*К), T — температура газа в Кельвинах (н. у. — 273 К), P — давление газа (н. у. — 1 атм).
Подставляя значения, получаем:
V = 1,699 моль * 0,0821 л*атм/моль*К * 273 К / 1 атм = 38,1 л
Таким образом, объем выделившегося газа при н. у. составляет 38,1 л.
Чтобы вычислить массу выделившегося газа, необходимо использовать молярную массу CO2, которая равна 44,01 г/моль. Тогда:
m(CO2) = n(CO2) * M(CO2) = 1,699 моль * 44,01 г/моль = 74,7 г
Таким образом, масса выделившегося газа составляет 74,7 г.
