Решение: Расчёт объёма углекислого газа
Вычислите объём углекислого газа (н.у.), который выделится при действии избытка карбоната натрия на 730 г 1%-ного раствора соляной кислоты.
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 карбоната натрия с соляной кислотой. Карбонат натрия взят в избытке, поэтому расчёт ведём по соляной кислоте.
$$\mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2O + CO_2\uparrow}$$Находим массу хлороводорода в растворе. Массовая доля соляной кислоты равна $1\% = 0{,}01$.
$$m(\mathrm{HCl}) = 730\ \text{г} \cdot 0{,}01 = 7{,}3\ \text{г}$$Вычисляем количество вещества хлороводорода. Молярная масса $\mathrm{HCl}$: $M(\mathrm{HCl}) = 1 + 35{,}5 = 36{,}5\ \text{г/моль}$.
$$n(\mathrm{HCl}) = \frac{m(\mathrm{HCl})}{M(\mathrm{HCl})} = \frac{7{,}3\ \text{г}}{36{,}5\ \text{г/моль}} = 0{,}2\ \text{моль}$$По уравнению реакции из 2 моль $\mathrm{HCl}$ образуется 1 моль $\mathrm{CO_2}$.
$$n(\mathrm{CO_2}) = \frac{n(\mathrm{HCl})}{2} = \frac{0{,}2}{2} = 0{,}1\ \text{моль}$$При нормальных условиях молярный объём газа равен $22{,}4\ \text{л/моль}$. Находим объём углекислого газа.
$$V(\mathrm{CO_2}) = n(\mathrm{CO_2}) \cdot V_m = 0{,}1\ \text{моль} \cdot 22{,}4\ \text{л/моль} = 2{,}24\ \text{л}$$Объём выделившегося углекислого газа 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
Используют массу всего раствора как массу соляной кислоты.
Не учитывают коэффициент 2 перед $\mathrm{HCl}$ в уравнении реакции.
Неверно определяют молярную массу $\mathrm{HCl}$.
Используют молярный объём газа, не соответствующий нормальным условиям.