Какова масса карбоната кальция, если при избытке соляной кислоты выделилось 11,2 л газа?

Siren_9683

8

Для решения этой задачи мы можем использовать принцип молярных соотношений в химии. Давайте разложим задачу на несколько шагов:

1. Запишем сбалансированное уравнение реакции между карбонатом кальция (CaCO3) и соляной кислотой (HCl):

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

2. Для реакции данного количества газа нам понадобятся данные о его молярном объеме. Обычно использование условий стандартного состояния часто упрощает решение таких задач. В состандартных условиях газ занимает объем равный 22,4 л при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосфере давления).

3. Очевидно, что в данной реакции выделилось 11,2 литра газа, что составляет половину от объема газа в состандартных условиях. Таким образом, объем газа в СЧУ составляет 22,4 л, а в нашей задаче – 11,2 л.

4. Пользуясь молярным объемом газа, выведенным выше, и соотношением между молями веществ, записанным в уравнении реакции, можно установить соотношение между массой карбоната кальция и объемом газа, используя молярную массу CaCO3:

\[\frac{{\text{{Масса CaCO3}}}}{{\text{{Молярная масса CaCO3}}}} = \frac{{\text{{Объем газа в СЧУ}}}}{{22,4}}\]

5. Молярная масса CaCO3 равна сумме атомных масс каждого элемента, умноженных на их коэффициент вхождения в уравнении реакции. Молярная масса CaCO3 составляет около 100,1 г/моль.

Теперь давайте выполним вычисления:

\[\frac{{\text{{Масса CaCO3}}}}{{100,1}} = \frac{{11,2}}{{22,4}}\]

Выразив массу CaCO3, получим следующее:

\[\text{{Масса CaCO3}} = \frac{{11,2 \times 100,1}}{{22,4}}\]

После выполнения вычислений, округлим ответ до трех значащих цифр:

\[\text{{Масса CaCO3}} \approx 50,04 \, \text{{г}}\]

Таким образом, масса карбоната кальция в данной реакции составляет примерно 50,04 г.