Дано: m(раствора)=730 г, ω(HCl)=20%
Найти: V(CO2)-?, n(CaCO3)-?
Решение
1 способ
1.Рассчитываем массу соляной кислоты в растворе:
m(HCl)=m(раствора)•ω(HCl):100%=730 г • 20% :100%=146 г
2. Вычисляем количество вещества соляной кислоты массой 146 г по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(HCl)=36,5 г/моль
n(HCl)=m(HCl)/M(HCl)=146 г : 36,5 г/моль=4 моль
3. Составим химическое уравнение:
2HCl + CaCO3 = CaCl2 + H2O + CO2↑
По уравнению реакции n(HCl):n(CaCO3):n(CO2)=2:1:1, количество вещества мрамора и углекислого газа в 2 раза меньше количества вешества соляной кислоты, поэтому:
n(CaCO3)=n(CO2)=n(HCl):2=4 моль:2=2 моль
4.Вычисляем объём углекислого газа в количестве вещества 2 моль по формуле: V=n•VM, где VM ― молярный объём.
V(CO2)=n(CO2)•VM=2 моль • 22,4 л/моль=44,8 л
2 способ
1. Рассчитываем массу соляной кислоты в растворе:
m(HCl)=m(раствора)•ω(HCl):100%=730 г • 20% :100%=146 г
2. Составим химическое уравнение:
146 г х моль у л
2HCl + CaCO3 = CaCl2 + H2O + CO2↑
73 г 1 моль 22,4 л
Над формулами соединений HCl, CaCO3 и CO2 записываем приведенную в условии задачи массу кислоты (146 г), неизвестное количество вещества мрамора и неизвестный объем углекислого газа (х моль и у л соответственно), а под формулами соединений ― массу и объем соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л.
M(HCl)=36,5 г/моль, масса 1 моль=36,5 г, а масса 2 моль=73 г
х=n(HCl)=146 г • 1 моль : 73 г=2 моль
у=V(CO2)=146 г • 22,4 л : 73 г=44,8 л
Ответ: 44,8 л CO2 и 2 моль CaCO3