Для CaCO3 нужно два объема соляной кислоты, т.е. 0,2 моль *2=0,4 моль, но у нас только 0,1 моль соляной кислоты, отсюда следует, что CaCO3 в избытке. Поэтому расчет ведем по соляной кислоте:
n(CO2)=0,5n(HCl)= 0,5 * 0,1 моль = 0,05 моль (так как перед HCl коэфф. 2)
Первые две реакции - реакции нейтрализации, которые протекают с образованием малодиссоциирующего вещества - воды. Третья реакция (качественная на катионы бария и сульфат-анионы) - обменная, протекающая с образованием нерастворимого в кислотах белого осадка сульфата бария. И то, и другое (образование малодиссоциирующего вещества и выпадение осадка) являются условиями необратимости обменных реакций. Поэтому, на первый взгляд, все эти реакции должны быть необратимыми. НО в первых двух реакциях участвуют слабые электролиты - гидроксид аммония (правильнее - гидрат аммиака NH3*H2O - реакция 1) и сернистая кислота (реакция 2), поэтому их соли будут гидролизоваться: хлорид аммония - по катиону, гидросульфит натрия - по аниону (т. е. в какой-то мере будет протекать обратная реакция; более активно протекает гидролиз хлорида аммония, т. к. образуются 2 летучих вещества - гидрат аммиака, разлагающийся на аммиак и воду, и хлороводород, которые уходят из сферы реакции; при нагревании процесс пойдет более интенсивно) . Сульфат бария - соль сильного основания и сильной кислоты, гидролизу не подвергается, поэтому третья реакция ТОЧНО необратима.
Составляем уравнение:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
Для начала определим какое из веществ в избытке:
n(CaCO3)= 20 г / 100 г/моль= 0,2 моль
n(HCl)= 3,65 г / 36,5 г/моль= 0,1 моль
Для CaCO3 нужно два объема соляной кислоты, т.е. 0,2 моль *2=0,4 моль, но у нас только 0,1 моль соляной кислоты, отсюда следует, что CaCO3 в избытке. Поэтому расчет ведем по соляной кислоте:
n(CO2)=0,5n(HCl)= 0,5 * 0,1 моль = 0,05 моль (так как перед HCl коэфф. 2)
V(CO2)= 0,05 моль * 22,4 л/моль = 1,12 л
ОТВЕТ: V(CO2)= 1,12 л