Карбонат кальция массой 10 г растворили при нагревании в 150 мл хлороводородной кислоты (р = 1,04

Ответы на вопрос

Отвечает Рамкулова Алиса.

Для того чтобы найти массовую долю хлорида кальция в растворе, давайте шаг за шагом решим задачу.

Дано:

Масса карбоната кальция (CaCO₃) = 10 г.
Объем раствора хлороводородной кислоты = 150 мл.
Плотность раствора хлороводородной кислоты (р) = 1,04 г/мл.
Массовая доля HCl в растворе = 9%.

Шаг 1: Найдем массу хлороводородной кислоты в растворе.

Плотность раствора HCl позволяет найти массу раствора:

m_{\text{раствора}} = р \times V = 1,04 \, \text{г/мл} \times 150 \, \text{мл} = 156 \, \text{г}.

Теперь вычислим массу чистой HCl в растворе, зная, что массовая доля HCl равна 9%:

m_{\text{HCl}} = \frac{9}{100} \times 156 = 14,04 \, \text{г}.

Шаг 2: Реакция между карбонатом кальция и хлороводородной кислотой.

Реакция между карбонатом кальция (CaCO₃) и хлороводородной кислотой (HCl) протекает по следующей схеме:

\text{CaCO₃} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl₂} + \text{H₂O} + \text{CO₂}.

Из уравнения видно, что 1 моль CaCO₃ реагирует с 2 молями HCl.

Молекулярная масса CaCO₃ = 40 + 12 + 3 × 16 = 100 г/моль.

Количество вещества (молей) карбоната кальция:

n_{\text{CaCO₃}} = \frac{10 \, \text{г}}{100 \, \text{г/моль}} = 0,1 \, \text{моль}.

Так как на 1 моль CaCO₃ требуется 2 моль HCl, то для реакции с 0,1 моль CaCO₃ необходимо 0,2 моль HCl.

Молекулярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль.

Масса HCl, необходимая для реакции:

m_{\text{HCl, необходимая}} = 0,2 \, \text{моль} \times 36,5 \, \text{г/моль} = 7,3 \, \text{г}.

Шаг 3: Проверим, хватает ли HCl для реакции.

В растворе у нас 14,04 г HCl, что больше, чем 7,3 г, необходимое для полного растворения 10 г CaCO₃. Это значит, что вся масса карбоната кальция растворится.

Шаг 4: Найдем массу хлорида кальция (CaCl₂), образующегося в результате реакции.

Согласно уравнению реакции, на 1 моль CaCO₃ образуется 1 моль CaCl₂. Следовательно, количество вещества CaCl₂ будет равно количеству вещества CaCO₃, то есть 0,1 моль.

Молекулярная масса CaCl₂ = 40 + 2 × 35,5 = 111 г/моль.

Масса CaCl₂:

m_{\text{CaCl₂}} = 0,1 \, \text{моль} \times 111 \, \text{г/моль} = 11,1 \, \text{г}.

Шаг 5: Найдем массу всего раствора после реакции.

После реакции остаётся раствор с массой HCl, которую мы вычислили ранее (14,04 г), а также образуется CaCl₂, масса которого 11,1 г.

Масса раствора после реакции будет равна массе начального раствора HCl плюс масса образовавшегося CaCl₂:

m_{\text{раствора после реакции}} = 156 \, \text{г} + 11,1 \, \text{г} - 7,3 \, \text{г} = 159,8 \, \text{г}.

Шаг 6: Найдем массовую долю CaCl₂ в растворе.

Массовая доля CaCl₂ в образовавшемся растворе определяется по формуле:

\text{Массовая доля CaCl₂} = \frac{m_{\text{CaCl₂}}}{m_{\text{раствора после реакции}}} \times 100\% = \frac{11,1 \, \text{г}}{159,8 \, \text{г}} \times 100\% \approx 6,94\%.

Ответ:

Массовая доля хлорида кальция (CaCl₂) в образовавшемся растворе составляет примерно 6,94%.

Последние заданные вопросы в категории Химия