Каков объем газа, полученного в результате реакции 250 граммов известняка с 20% примесями с соляной кислотой?

Morskoy_Cvetok_8999

55

Чтобы решить данную задачу, нам нужно знать химическое уравнение реакции между известняком (CaCO3) и соляной кислотой (HCl). В данном случае реакцией является нейтрализационная реакция, в результате которой образуется углекислый газ (CO2), вода (H2O) и соль хлористый кальция (CaCl2):

\[CaCO3 + 2HCl \rightarrow CO2 + H2O + CaCl2\]

Теперь давайте проведем расчеты по задаче.

1. Сначала определим количество известняка (CaCO3) по массе. У нас дано, что масса известняка составляет 250 граммов.

2. Затем найдем молекулярную массу известняка (CaCO3) с помощью периодической системы элементов. Молекулярная масса CaCO3 равна сумме атомных масс кальция (Ca), углерода (C) и трех атомов кислорода (O):

Масса CaCO3 = Масса Ca + Масса C + 3 * Масса O

Масса CaCO3 = 40.08 г/моль + 12.01 г/моль + 3 * 16.00 г/моль

Масса CaCO3 = 100.09 г/моль

3. Поскольку у нас имеется 250 граммов известняка, мы можем использовать массу и молекулярную массу для определения количества вещества (моль):

Количество вещества (моль) = Масса (г) / Молекулярная масса (г/моль)

Количество вещества (моль) = 250 г / 100.09 г/моль

Количество вещества (моль) ≈ 2.50 моль

4. Теперь у нас есть количество вещества (моль) известняка. Однако, поскольку соляная кислота (HCl) является реагентом реакции, она будет потребляться полностью в ходе реакции. Таким образом, мы можем сказать, что количество молей соляной кислоты (HCl) равно количеству молей известняка (CaCO3).

Таким образом, количество молей соляной кислоты (HCl) также составляет 2.50 моль.

5. Теперь мы можем использовать количество молей соляной кислоты (HCl), чтобы определить количество газа (CO2), полученного в результате реакции.

Из уравнения реакции мы видим, что 1 моль известняка (CaCO3) дает 1 моль углекислого газа (CO2).

Таким образом, количество газа (CO2) также составляет 2.50 моль.

6. Для определения объема газа (CO2) нам необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура газа.

В этом случае нам неизвестны давление и температура газа. Однако, если предположить, что реакция происходит при стандартных условиях (давление 1 атмосфера и температура 273 К), то мы можем использовать эти значения в уравнении.

Таким образом, мы можем записать:

1 * V = 2.50 моль * 0.0821 атм*л/моль*К * 273 К

V = 2.50 моль * 0.0821 атм*л/моль*К * 273 К

V ≈ 56.6325 л

Ответ: Объем газа (CO2), полученного в результате реакции между 250 граммами известняка с 20% примесями с соляной кислотой, составляет примерно 56.6325 литров.