Дано:
m(CaCO₃) = 50г.
m(р-ра HCI) = 170г.
ω%(HCI)=5%
Vm = 22,4л./моль
------------------------------
V(газа)-?
1. Определим молярную массу карбоната кальция и его количество вещества в 50г.
M(CaCO₃)=40+12+48=100г./моль
n(CaCO₃)=m(CaCO₃)÷M(CaCO₃)=50г.÷100г./моль=0,5моль.
2. Определим массу соляной кислоты:
ω%(HCI)=m(HCI)÷m(р-ра HCI) ×100%, отсюда:
m(HCI)=ω%(HCI)×m(р-ра HCI) ÷100% =5%×170г÷100%=8,5г.
3. Определим молярную массу соляной кислоты и ее количество вещества в 8,5г.:
M(HCI)=1+35,5=36,5г./моль
n(HCI)=m(HCI)÷M(HCI)=8,5г. ÷36,5г./моль=0,2моль
4. Запишем уравнение реакции взаимодействия карбоната кальция с соляной кислотой:
CaCO₃ + 2HCI = CaCI₂ + CO₂ + H₂O
5. Анализируем уравнение реакции и определяем, какое вещество находится в избытке: по уравнению реакции 1 моль карбоната кальция взаимодействует с 2 моль соляной кислоты, в условии задачи дано карбоната кальция 0,5моль и соляной кислоты 0,2моль. На 0,5 карбонат кальция требуется 1моль соляной кислоты. А у нас 0,2моль, значит карбонат кальция находится в избытке
Дальше задачу решаем используя данные соляной кислоты. По уравнению реакции из 2моль соляной кислоты образуется 1моль газа оксида углерода(IV), значит из 0,2моль соляной кислоты образуется оксида углерода(IV), в два раза меньше. n(CO₂)=0,1моль
6. Определяем объем оксида углерода(IV) количеством вещества 0,1моль:
V(CO₂)=n(CO₂) x Vm =0,1моль х 22,4л./моль=2,24л.
7.Ответ: при взаимодействии 50г. карбоната кальция с раствором 170г. соляной кислоты с массовой долей кислоты 5% образуется газ оксида углерода(IV) объемом 2,24л.