Дано: Масса CaCO3 = 20 г Масса HCl = 200 г Массовая доля HCl в растворе wHClHClHCl = 15%
Рассчитаем количество HCl в растворе: Массовая доля - это отношение массы растворенного вещества к массе раствора: wHClHClHCl = массаHClмасса HClмассаHCl / массарастворамасса растворамассараствора 100 15 = массаHClмасса HClмассаHCl / 200200200 100 массаHClмасса HClмассаHCl = 0.15 * 200 = 30 г
Рассчитаем количество молярной массы CaCO3: MCaCO3CaCO3CaCO3 = 40.08 + 12.01 + 3∗163 * 163∗16 = 100.09 г/моль
Рассчитаем количество моль образовавшегося газа CO2CO2CO2, используя закон Шарля: V1/T1 = V2/T2, где V1 и T1 - объем и температура до реакции, а V2 и T2 - после реакции.
Объем у нас неизвестен, поэтому обозначим его как V. Температуры в начале и конце реакции равны. По закону Шарля отношение объемов газов равно отношению их молей, так как давление и температура одинаковы. nCO2CO2CO2 / nHClHClHCl = VCO2CO2CO2 / VHClHClHCl
Дано:
Масса CaCO3 = 20 г
Масса HCl = 200 г
Массовая доля HCl в растворе wHClHClHCl = 15%
Рассчитаем количество HCl в растворе:
Массовая доля - это отношение массы растворенного вещества к массе раствора:
wHClHClHCl = массаHClмасса HClмассаHCl / массарастворамасса растворамассараствора 100
15 = массаHClмасса HClмассаHCl / 200200200 100
массаHClмасса HClмассаHCl = 0.15 * 200 = 30 г
Рассчитаем количество молярной массы CaCO3:
MCaCO3CaCO3CaCO3 = 40.08 + 12.01 + 3∗163 * 163∗16 = 100.09 г/моль
Рассчитаем количество моль CaCO3:
nCaCO3CaCO3CaCO3 = массаCaCO3масса CaCO3массаCaCO3 / MCaCO3CaCO3CaCO3 = 20 / 100.09 = 0.1997 моль
Уравнение реакции между CaCO3 и HCl:
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O
Рассчитаем количество моль HCl:
nHClHClHCl = массаHClмасса HClмассаHCl / MHClHClHCl = 30 / 36.46 = 0.822 моль
Из уравнения видно, что мольное соотношение между CaCO3 и HCl 1:2. Значит, в реакции будет реагировать весь CaCO3.
Поскольку мольное соотношение 1:2, то количество моль образующейся соли CaCl2CaCl2CaCl2 также будет равно 0.1997 моль.
Рассчитаем массу образовавшейся соли CaCl2CaCl2CaCl2:
mCaCl2CaCl2CaCl2 = nCaCl2CaCl2CaCl2 MCaCl2CaCl2CaCl2 = 0.1997 40.08+2∗35.4540.08 + 2 * 35.4540.08+2∗35.45 = 23.98 г
Рассчитаем количество моль образовавшегося газа CO2CO2CO2, используя закон Шарля:
V1/T1 = V2/T2, где V1 и T1 - объем и температура до реакции, а V2 и T2 - после реакции.
Объем у нас неизвестен, поэтому обозначим его как V. Температуры в начале и конце реакции равны.
По закону Шарля отношение объемов газов равно отношению их молей, так как давление и температура одинаковы.
nCO2CO2CO2 / nHClHClHCl = VCO2CO2CO2 / VHClHClHCl
nCO2CO2CO2 = 0.1997 моль порассчитанномуранеепо рассчитанному ранеепорассчитанномуранее nHClHClHCl = 0.822 моль поданнымзадачипо данным задачиподаннымзадачи
VCO2CO2CO2 = nCO2CO2CO2 V(HCl)/n(HCl)V(HCl) / n(HCl)V(HCl)/n(HCl) = 0.1997 200/0.822200 / 0.822200/0.822 = 48.55 л
Таким образом, масса образовавшейся соли CaCl2CaCl2CaCl2 равна 23.98 г, а объем образовавшегося газа CO2CO2CO2 равен 48.55 л.