Номер 6, страница 105 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 23. Оксиды, их классификация и химические свойства. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - номер 6, страница 105.

6. Какой объём углекислого газа (н. у.) образуется при взаимодействии 730 г 20%-ной соляной кислоты с необходимым количеством мрамора? Какое количество вещества карбоната кальция потребуется для реакции?

Дано:

$m(\text{р-ра } HCl) = 730 \text{ г}$

$\omega(HCl) = 20\% = 0.2$

Найти:

$V(CO_2) - ?$

$n(CaCO_3) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия соляной кислоты с мрамором (основной компонент - карбонат кальция $CaCO_3$):

$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2\uparrow$

2. Рассчитаем массу чистой соляной кислоты (хлороводорода), содержащейся в 730 г 20%-ного раствора:

$m(HCl) = m(\text{р-ра}) \times \omega(HCl) = 730 \text{ г} \times 0.2 = 146 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества соляной кислоты, вступившей в реакцию. Для этого сначала определим молярную массу $HCl$:

$M(HCl) = M(H) + M(Cl) = 1 \text{ г/моль} + 35.5 \text{ г/моль} = 36.5 \text{ г/моль}$

Теперь найдем количество вещества:

$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{146 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} = 4 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, на 2 моль соляной кислоты приходится 1 моль карбоната кальция и 1 моль углекислого газа. Соотношение количеств веществ: $n(HCl) : n(CaCO_3) : n(CO_2) = 2 : 1 : 1$.

Какой объём углекислого газа (н. у.) образуется при взаимодействии 730 г 20%-ной соляной кислоты с необходимым количеством мрамора?

Из соотношения находим количество вещества углекислого газа:

$n(CO_2) = \frac{1}{2} n(HCl) = \frac{1}{2} \times 4 \text{ моль} = 2 \text{ моль}$

Объём газа при нормальных условиях (н. у.) вычисляется по формуле $V = n \times V_m$, где $V_m$ – молярный объём газа, равный 22,4 л/моль.

$V(CO_2) = 2 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 44.8 \text{ л}$

Ответ: образуется 44,8 л углекислого газа.

Какое количество вещества карбоната кальция потребуется для реакции?

Из соотношения находим количество вещества карбоната кальция:

$n(CaCO_3) = \frac{1}{2} n(HCl) = \frac{1}{2} \times 4 \text{ моль} = 2 \text{ моль}$

Ответ: потребуется 2 моль карбоната кальция.