Каков будет результат воздействия избыточного количества соляной кислоты на 40 г смеси, состоящей из карбоната кальция

Chudesnyy_Master

49

Чтобы решить эту задачу, важно знать, как реагируют перечисленные вещества с избыточным количеством соляной кислоты.

1. Сначала определим реакционные способности каждого компонента и реакции, которые произойдут с соляной кислотой:

- Карбонат кальция (CaCO3) реагирует с соляной кислотой (HCl) по следующему уравнению:
\[CaCO3 + 2HCl \rightarrow CaCl2 + CO2 + H2O\]
В результате образуется хлорид кальция (CaCl2), углекислый газ (CO2) и вода (H2O).

- Сульфид цинка (ZnS) реагирует с соляной кислотой по следующему уравнению:
\[ZnS + 2HCl \rightarrow ZnCl2 + H2S\]
Образуется хлорид цинка (ZnCl2) и сероводород (H2S).

- Хлорид натрия (NaCl) не реагирует с соляной кислотой.

2. Теперь, когда мы знаем реакции каждого вещества с соляной кислотой, мы можем рассчитать, что произойдет с каждым компонентом смеси.

- Карбонат кальция (CaCO3) реагирует с соляной кислотой и превращается в хлорид кальция (CaCl2). Рассчитаем массу хлорида кальция, образующегося при полной реакции. Зная молярную массу CaCO3 (100 г/моль) и молярную массу CaCl2 (111 г/моль), можно рассчитать количество вещества CaCO3 в смеси:
\[n(CaCO3) = \frac{m(CaCO3)}{M(CaCO3)} = \frac{40}{100} = 0.4 \, \text{моль}\]
Так как уравнение реакции показывает соотношение вещества CaCO3 и CaCl2 1:1, количество вещества CaCl2 будет таким же. Полученная масса хлорида кальция будет:
\[m(CaCl2) = n(CaCl2) \cdot M(CaCl2) = 0.4 \cdot 111 = 44.4 \, \text{г}\]

- Сульфид цинка (ZnS) реагирует с соляной кислотой и превращается в хлорид цинка (ZnCl2). Рассчитаем массу хлорида цинка, образующегося при полной реакции. Зная молярную массу ZnS (97 г/моль) и молярную массу ZnCl2 (136.3 г/моль), можно рассчитать количество вещества ZnS в смеси:
\[n(ZnS) = \frac{m(ZnS)}{M(ZnS)} = \frac{40}{97} \approx 0.4124 \, \text{моль}\]
Так как уравнение реакции показывает соотношение вещества ZnS и ZnCl2 1:1, количество вещества ZnCl2 будет таким же. Полученная масса хлорида цинка будет:
\[m(ZnCl2) = n(ZnCl2) \cdot M(ZnCl2) = 0.4124 \cdot 136.3 \approx 56.20 \, \text{г}\]

- Хлорид натрия (NaCl) не реагирует с соляной кислотой, поэтому его масса останется неизменной и равна 0 г.

3. Итак, после реакции избыточного количества соляной кислоты с 40 г смеси, состоящей из карбоната кальция, сульфида цинка и хлорида натрия, мы получим следующие результаты:

- Масса хлорида кальция (CaCl2): 44.4 г
- Масса хлорида цинка (ZnCl2): 56.20 г
- Масса хлорида натрия (NaCl): 0 г

Таким образом, результат воздействия избыточного количества соляной кислоты на данную смесь будет состоять из хлорида кальция и хлорида цинка, в то время как хлорид натрия останется без изменений.