Объём газа при реакции карбоната кальция с соляной кислотой

`n(CaCO_3) = 0.9 text{ моль}`

`V(text{р-ра } HCl) = 540 text{ мл}`

`ω(HCl) = 8%`

`ρ(text{р-ра } HCl) = 1.04 text{ г/мл}`

`V(газа) = text{ ?}`

Запишем уравнение реакции карбоната кальция с соляной кислотой:

`CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + CO_2 text{↑} + H_2O`

Найдём массу раствора соляной кислоты:

`m(text{р-ра } HCl) = ρ(text{р-ра } HCl)*V(text{р-ра } HCl) = 1.04*540 = 561.6 text{ г}`

Найдём массу хлороводорода в растворе:

`m(HCl) = (ω(HCl)*m(text{р-ра } HCl))/100 = (8*561.6)/100 = 44.93 text{ г}`

Найдём количество вещества хлороводорода:

`n(HCl) = (m(HCl))/(M(HCl)) = 44.93/36.5 = 1.231 text{ моль}`

По уравнению реакции для 0,9 моль CaCO₃ потребуется 1,8 моль HCl. У нас имеется 1,231 моль HCl, что меньше требуемого. Следовательно, соляная кислота в недостатке, расчёт ведём по ней.

Согласно уравнению реакции, количество вещества углекислого газа в 2 раза меньше количества хлороводорода:

`n(CO_2) = (n(HCl))/2 = 1.231/2 = 0.6155 text{ моль}`

Найдём объём углекислого газа при н.у.:

`V(CO_2) = n(CO_2)*V_m = 0.6155*22.4 = 13.79 text{ л}`

`V(CO_2) = 13.79 text{ л}`

Выделяющийся газ — углекислый газ (`CO_2`).