Question

Вычислите массу диоксида углерода который можно получить при взаимодействии 7 г карбоната кальция с 30 г р-ра соляной кислоты с массовой долей hcl 20%,

Answer 1

Хорошо! Давайте разберем этот вопрос шаг за шагом, чтобы ответить на него подробно, с обоснованием и пояснением каждого шага.

Для начала, давайте определим уравнение реакции между карбонатом кальция (CaCO3) и соляной кислотой (HCl):
CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + H2O + CO2

Согласно уравнению реакции, одна молекула карбоната кальция взаимодействует с двумя молекулами соляной кислоты. Образуется одна молекула хлорида кальция, одна молекула воды и одна молекула диоксида углерода (CO2).

Теперь, рассчитаем количество вещества карбоната кальция (CaCO3), которое дано в задаче. Мы знаем, что масса карбоната кальция равна 7 г. Для расчета количества вещества (в молях), мы должны разделить массу на молярную массу, которая равна сумме атомных масс кальция (Ca), карбона (C) и трех кислородов (O) в карбонате кальция:
M(CaCO3) = M(Ca) + M(C) + 3 * M(O)

M(Ca) = 40.08 г/моль
M(C) = 12.01 г/моль
M(O) = 16.00 г/моль

Таким образом, M(CaCO3) = 40.08 + 12.01 + 3 * 16.00 = 100.09 г/моль

Количество вещества карбоната кальция:
n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3) = 7 г / 100.09 г/моль

Теперь, давайте рассчитаем количество вещества соляной кислоты (HCl), которое дано в задаче. Мы знаем, что масса соляной кислоты равна 30 г. Для расчета количества вещества (в молях), мы должны разделить массу на молярную массу соляной кислоты, которая равна сумме атомных масс водорода (H) и хлора (Cl) в соляной кислоте:
M(HCl) = M(H) + M(Cl)

M(H) = 1.01 г/моль
M(Cl) = 35.45 г/моль

Таким образом, M(HCl) = 1.01 + 35.45 = 36.46 г/моль

Количество вещества соляной кислоты:
n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 30 г / 36.46 г/моль

Поскольку в уравнении реакции уравновешено, одна молекула карбоната кальция взаимодействует с двумя молекулами соляной кислоты. То есть, количество вещества соляной кислоты должно быть в два раза больше, чем количество вещества карбоната кальция. Поэтому, чтобы определить количество вещества соляной кислоты, необходимое для полного реагирования с карбонатом кальция, мы умножаем количество вещества карбоната кальция на 2:
n(HCl) = 2 * n(CaCO3)

Теперь, рассчитаем массу диоксида углерода (CO2), которую можно получить при реакции между карбонатом кальция и соляной кислотой. По уравнению реакции, одна молекула карбоната кальция превращается в одну молекулу диоксида углерода. Поэтому, количество вещества диоксида углерода будет таким же, как и количество вещества карбоната кальция:
n(CO2) = n(CaCO3)

Теперь мы можем рассчитать массу диоксида углерода. Масса диоксида углерода равна произведению его количества вещества на молярную массу диоксида углерода (CO2), которая равна сумме атомных масс углерода (C) и двух кислородов (O) в диоксиде углерода:
M(CO2) = M(C) + 2 * M(O)

M(C) = 12.01 г/моль
M(O) = 16.00 г/моль

Таким образом, M(CO2) = 12.01 + 2 * 16.00 = 44.01 г/моль

Масса диоксида углерода:
m(CO2) = n(CO2) * M(CO2)

Таким образом, чтобы рассчитать массу диоксида углерода, который можно получить при взаимодействии 7 г карбоната кальция с 30 г раствора соляной кислоты с массовой долей HCl 20%, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Вычислить количество вещества карбоната кальция:
n(CaCO3) = m(CaCO3) / M(CaCO3)

2. Вычислить количество вещества соляной кислоты:
n(HCl) = m(HCl) / M(HCl)

3. Проверить соотношение между количеством вещества карбоната кальция и соляной кислоты:
n(HCl) = 2 * n(CaCO3)

4. Рассчитать количество вещества диоксида углерода:
n(CO2) = n(CaCO3)

5. Рассчитать массу диоксида углерода:
m(CO2) = n(CO2) * M(CO2)

Проведение этих расчетов позволит определить массу диоксида углерода, который можно получить при данной реакции.