Решение: Расчёт объёма углекислого газа
К избытку карбоната кальция добавили 73 г раствора соляной кислоты с массовой долей $\mathrm{HCl}$ 10%. Вычислите объём (н.у.) выделившегося газа.
В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой:
$$\mathrm{CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2}$$Вычисляем массу хлороводорода в растворе:
$$m(\mathrm{HCl}) = \omega(\mathrm{HCl}) \cdot m(\text{раствора}) = 0{,}10 \cdot 73\ \text{г} = 7{,}3\ \text{г}$$Находим количество вещества соляной кислоты:
$$n(\mathrm{HCl}) = \dfrac{m(\mathrm{HCl})}{M(\mathrm{HCl})} = \dfrac{7{,}3\ \text{г}}{36{,}5\ \text{г/моль}} = 0{,}2\ \text{моль}$$По уравнению реакции количество вещества углекислого газа в два раза меньше количества вещества соляной кислоты:
$$n(\mathrm{CO_2}) = \dfrac{n(\mathrm{HCl})}{2} = \dfrac{0{,}2}{2} = 0{,}1\ \text{моль}$$Вычисляем объём углекислого газа при нормальных условиях:
$$V(\mathrm{CO_2}) = n(\mathrm{CO_2}) \cdot V_m = 0{,}1\ \text{моль} \cdot 22{,}4\ \text{л/моль} = 2{,}24\ \text{л}$$Объём выделившегося газа $\mathrm{CO_2}$ равен $2{,}24\ \text{л}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывать массовую долю соляной кислоты и принимать массу раствора за массу $\mathrm{HCl}$.
Неверно использовать соотношение количеств веществ: по уравнению 2 моль $\mathrm{HCl}$ образуют 1 моль $\mathrm{CO_2}$.
Использовать молярный объём газа, отличный от $22{,}4\ \text{л/моль}$ при нормальных условиях.
Не записать уравнение реакции.