Дано:
Масса раствора HCl = 400 г
Концентрация раствора HCl = 7.3%
Молярная масса HCl = 36.46 г/моль
Реакция: 2HCl + MgCO3 -> MgCl2 + CO2 + H2O
Найти:
Объем выделившегося газа (CO2) при взаимодействии с избытком карбоната магния.
Решение:
1. Найдем количество вещества HCl:
Масса HCl = Концентрация × Масса раствора / 100
Масса HCl = 7.3% × 400 г = 29.2 г
Количество вещества HCl = Масса / Молярная масса = 29.2 г / 36.46 г/моль = 0.8 моль
2. Из уравнения реакции видно, что каждые 2 моли HCl дают 1 моль CO2.
Следовательно, количество молей CO2 будет равно половине количества молей HCl, т.е. 0.4 моль.
3. Теперь используем идеальный газовый закон, чтобы найти объем газа:
V = nRT/P, где
n - количество молей газа
R - универсальная газовая постоянная (примерно 0.0821 л·атм/(моль·K))
T - температура газа в Кельвинах
P - давление газа (обычно атмосферное давление)
При стандартных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль любого газа занимает примерно 22.4 литра. Таким образом, для наших расчетов можем использовать этот показатель.
V = 0.4 моль * 22.4 л/моль = 8.96 л
Ответ:
При взаимодействии 400 г 7.3%-ного раствора хлороводородной кислоты с избытком карбоната магния выделится примерно 8.96 л газа (CO2).