Для решения этой задачи нам необходимо рассмотреть реакцию между кальция карбонатом (CaCO3) и хлоридной кислотой (HCl). Реакция протекает по следующему уравнению:
CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O
Теперь давайте разберем задачу шаг за шагом.
- Определим количество вещества кальция карбоната.
- Молярная масса CaCO3:
- Ca (кальций) = 40 г/моль
- C (углерод) = 12 г/моль
- O (кислород) = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
- Итого: 40 + 12 + 48 = 100 г/моль
- Теперь найдем количество вещества CaCO3 в 50 г:
- n(CaCO3) = масса / молярная масса = 50 г / 100 г/моль = 0.5 моль
- Определим количество вещества хлоридной кислоты, которое реагирует с кальция карбонатом.
- Согласно уравнению реакции, на 1 моль CaCO3 требуется 2 моль HCl.
- Таким образом, для 0.5 моль CaCO3 потребуется:
- n(HCl) = 0.5 моль × 2 = 1 моль
- Определим массу образовавшегося кальция хлорида (CaCl2).
- Молярная масса CaCl2:
- Ca = 40 г/моль
- Cl = 35.5 г/моль × 2 = 71 г/моль
- Итого: 40 + 71 = 111 г/моль
- Количество вещества CaCl2 будет равно количеству вещества CaCO3, так как на 1 моль CaCO3 образуется 1 моль CaCl2:
- n(CaCl2) = n(CaCO3) = 0.5 моль
- Теперь найдем массу CaCl2:
- m(CaCl2) = n × M = 0.5 моль × 111 г/моль = 55.5 г
- Определим объем образовавшегося газа (CO2) при нормальных условиях.
- Согласно уравнению реакции, на 1 моль CaCO3 образуется 1 моль CO2.
- Следовательно, количество вещества CO2 будет равно количеству вещества CaCO3:
- n(CO2) = n(CaCO3) = 0.5 моль
- При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 литра. Таким образом, объем CO2 будет:
- V(CO2) = n × 22.4 л/моль = 0.5 моль × 22.4 л/моль = 11.2 л
Ответ:
- Количество вещества HCl, принявшее участие в реакции: 1 моль.
- Масса образовавшегося кальция хлорида: 55.5 г.
- Объем образовавшегося газа (CO2): 11.2 л.