Номер 30, страница 42 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 5. Теория электролитической диссоциации. Реакции ионного обмена - номер 30, страница 42.

Условие.

30. При действии соляной кислоты на известняк образуется бесцветный газ А, не поддерживающий дыхания и горения. Определите газ А. Рассчитайте объём газа А (н. у.), образующегося при действии соляной кислоты на навеску известняка массой 50 г.

Решение.

Решение 2.

Известняк – это горная порода, состоящая в основном из карбоната кальция ($CaCO_3$). При взаимодействии карбонатов с сильными кислотами, какой является соляная кислота ($HCl$), происходит реакция с выделением углекислого газа ($CO_2$), соли и воды.

Образующийся газ – диоксид углерода ($CO_2$) – является бесцветным газом, без запаха, тяжелее воздуха, не поддерживает дыхание и горение. Эти свойства полностью соответствуют описанию газа А в условии задачи. Следовательно, газ А – это углекислый газ ($CO_2$).

Для расчёта объёма выделившегося газа необходимо составить уравнение реакции и провести вычисления.

Дано:

$m(известняка) = m(CaCO_3) = 50 \text{ г}$

$m(CaCO_3) = 0.05 \text{ кг}$

Найти:

$V(A) - ?$

Решение:

1. Уравнение химической реакции:
$CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow$

2. Рассчитаем молярную массу карбоната кальция ($CaCO_3$):
$M(CaCO_3) = Ar(Ca) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 \text{ г/моль}$

3. Найдём количество вещества (число молей) карбоната кальция в навеске массой 50 г, используя формулу $n = \frac{m}{M}$:
$n(CaCO_3) = \frac{50 \text{ г}}{100 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль $CaCO_3$ образуется 1 моль $CO_2$. Следовательно, количество вещества углекислого газа равно количеству вещества карбоната кальция:
$n(CO_2) = n(CaCO_3) = 0.5 \text{ моль}$

5. Рассчитаем объём углекислого газа при нормальных условиях (н. у.). Молярный объём газа при н. у. ($V_m$) составляет 22,4 л/моль. Объём газа рассчитывается по формуле $V = n \cdot V_m$:
$V(CO_2) = 0.5 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 11.2 \text{ л}$

Ответ: газ А – углекислый газ ($CO_2$); объём выделившегося газа составляет 11,2 л.