Достаточно ли соляной кислоты для растворения 5 г мела
Достаточно ли 50 мл 10%-ной соляной кислоты (плотность 1,05 г/мл) для полного растворения кусочка мела (карбонат кальция) массой 5 г?
Дано
`V(text{р-ра } HCl) = 50 text{ мл}`
`ρ(text{р-ра } HCl) = 1.05 text{ г/мл}`
`ω(HCl) = 10%`
`m(CaCO_3) = 5 text{ г}`
Найти
Хватит ли кислоты для полного растворения мела?
Решение
Запишем уравнение реакции:
`CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + CO_2↑ + H_2O`
Найдем массу раствора кислоты:
`m(text{р-ра } HCl) = ρ(text{р-ра } HCl) * V(text{р-ра } HCl) = 1.05 * 50 = 52.5 text{ г}`
Найдем массу хлороводорода в растворе:
`m(HCl) = (ω(HCl) * m(text{р-ра } HCl)) / 100 = (10 * 52.5) / 100 = 5.25 text{ г}`
Найдем количество вещества хлороводорода:
`n(HCl) = (m(HCl)) / (M(HCl)) = 5.25 / 36.5 = 0.1438 text{ моль}`
Найдем количество вещества карбоната кальция:
`n(CaCO_3) = (m(CaCO_3)) / (M(CaCO_3)) = 5 / 100 = 0.05 text{ моль}`
По уравнению реакции для растворения карбоната кальция потребуется в 2 раза большее количество вещества хлороводорода, чем карбоната кальция:
`n_text{треб.}(HCl) = 2 * n(CaCO_3) = 2 * 0.05 = 0.1 text{ моль}`
Сравним с имеющимся количеством вещества хлороводорода:
`n(HCl) > n_text{треб.}(HCl)`
Ответ
50 мл 10% соляной кислоты хватит для полного растворения 5 г мела.