Какой будет объем (н.у.) газа, выделяющегося при взаимодействии 200 г раствора серной кислоты с концентрацией 14,7%

Пламенный_Демон

11

Перед решением задачи, нам необходимо провести несколько шагов:

1. Определить уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и карбонатом кальция (CaCO3).
2. Вычислить количество вещества серной кислоты (H2SO4) в граммах, используя массу раствора и его концентрацию.
3. Используя уравнение реакции, определить соотношение между количеством H2SO4 и газа, выделяющегося в результате взаимодействия карбоната кальция и серной кислоты.
4. Вычислить количество вещества выделяющегося газа (CO2) в молях и перевести его в объем в стандартных условиях (нормальные условия или н.у.).

Шаг 1: Уравнение реакции
Уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и карбонатом кальция (CaCO3) выглядит следующим образом:

H2SO4 + CaCO3 -> CaSO4 + CO2 + H2O

Шаг 2: Вычисление количества вещества серной кислоты (H2SO4)
Масса раствора серной кислоты составляет 200 г, а ее концентрация равна 14,7%. Это означает, что в 100 г раствора содержится 14,7 г серной кислоты.

Масса серной кислоты = (масса раствора * концентрация) / 100
= (200 г * 14,7%) / 100
= 29,4 г

Шаг 3: Определение соотношения между H2SO4 и CO2
Из уравнения реакции видно, что соотношение между H2SO4 и CO2 равно 1:1, то есть каждый моль H2SO4 дают один моль CO2.

Шаг 4: Вычисление количества газа (CO2) в стандартных условиях
1 моль газа в нормальных условиях занимает объем около 22,4 литра. Переведем количество вещества CO2 из граммов в моля, используя молярную массу CO2.

Молярная масса CO2 = 12,01 г/моль (масса углерода) + 2 * 16,00 г/моль (масса кислорода)
= 44,01 г/моль

Количество вещества CO2 = масса CO2 / молярная масса CO2
= 29,4 г / 44,01 г/моль
≈ 0,668 моль

Объем CO2 в нормальных условиях = количество вещества CO2 * 22,4 л/моль
= 0,668 моль * 22,4 л/моль
≈ 14,98 литров

Итак, объем газа (н.у.), выделяющегося при взаимодействии 200 г раствора серной кислоты с концентрацией 14,7% с карбонатом кальция, составляет примерно 14,98 литров.