Какова масса соли и объем газа, образующиеся в результате реакции между 20 г CaCO3 и 200 г HCl с концентрацией 15%?

Химия 9 класс Реакции карбонатов с кислотами масса соли Объём газа реакция CaCO3 и HCl 20 г CaCO3 200 г HCl концентрация 15% химические реакции расчет массы и объема химия 9 класс

В результате реакции между CaCO3 и HCl образуются хлорид кальция (CaCl2), вода (H2O) и углекислый газ (CO2).

1. Масса соли (CaCl2):

• Молярная масса CaCO3 = 100 г/моль.
• Молярная масса HCl = 36.5 г/моль.
• Реакция: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2.
• 20 г CaCO3 соответствует 0.2 моль.
• По уравнению реакции, на 1 моль CaCO3 образуется 1 моль CaCl2.
• Следовательно, образуется 0.2 моль CaCl2.
• Масса CaCl2 = 0.2 моль * 110 г/моль = 22 г.

2. Объем газа (CO2):

• 0.2 моль CO2 при нормальных условиях занимает 4.48 л.

Ответ: Масса соли - 22 г, объем газа - 4.48 л.

Для решения данной задачи, давайте сначала запишем уравнение реакции между карбонатом кальция (CaCO3) и соляной кислотой (HCl):

CaCO3 + 2 HCl → CaCl2 + CO2 + H2O

Теперь определим, сколько реагентов у нас есть и какой из них является лимитирующим.

• Молярная масса CaCO3: 40 (Ca) + 12 (C) + 3 * 16 (O) = 100 г/моль
• Молярная масса HCl: 1 (H) + 35.5 (Cl) = 36.5 г/моль

Теперь найдем количество молей каждого реагента.

• Количество молей CaCO3:
  n(CaCO3) = m / M = 20 г / 100 г/моль = 0.2 моль
• Сначала найдем массу HCl в растворе:
  Масса HCl = 15% от 200 г = 0.15 * 200 г = 30 г
  Количество молей HCl:
  n(HCl) = 30 г / 36.5 г/моль ≈ 0.82 моль

Теперь посмотрим на стехиометрию реакции:

На 1 моль CaCO3 требуется 2 моль HCl. У нас есть 0.2 моль CaCO3, следовательно, нам нужно:

0.2 моль CaCO3 * 2 = 0.4 моль HCl.

Теперь сравним количество HCl, которое у нас есть (0.82 моль), с тем, что нам нужно (0.4 моль). Поскольку HCl в избытке, лимитирующим реагентом является CaCO3.

Теперь мы можем рассчитать массу образующейся соли (CaCl2) и объем газа (CO2).

• Масса CaCl2:
  По уравнению реакции на 1 моль CaCO3 образуется 1 моль CaCl2.
  Молярная масса CaCl2 = 40 (Ca) + 2 * 35.5 (Cl) = 111 г/моль.
  Масса CaCl2 = 0.2 моль * 111 г/моль = 22.2 г.
• Объем CO2:
  На 1 моль CaCO3 образуется 1 моль CO2.
  Количество молей CO2 = 0.2 моль.
  При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л, следовательно:
  Объем CO2 = 0.2 моль * 22.4 л/моль = 4.48 л.

Итак, итоговые результаты:

• Масса соли (CaCl2): 22.2 г
• Объем газа (CO2): 4.48 л