Найди объём углекислого газа (н. у.), который выделится при действии соляной кислоты на 400 г мрамора, содержащего 10 % некарбонатных примесей​

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать химическое уравнение реакции соляной кислоты с мрамором.

Сначала определим, какую информацию нам уже дали: масса мрамора - 400 г и содержание некарбонатных примесей - 10%.

У нас есть два основных компонента в мраморе: карбонат кальция (CaCO3) и некарбонатные примеси. Поскольку мы знаем содержание некарбонатных примесей, мы можем вычислить содержание карбоната кальция следующим образом:

Содержание карбоната кальция = 100% - содержание некарбонатных примесей
Содержание карбоната кальция = 100% - 10% = 90%

Теперь, чтобы найти молекулярную массу карбоната кальция, мы можем использовать периодическую таблицу элементов.

Молекулярная масса карбоната кальция (CaCO3) = масса атома кальция (Ca) + 3 × масса атомов углерода (C) + 3 × масса атомов кислорода (O)

Масса атома кальция (Ca) = 40.08 г/моль
Масса атома углерода (C) = 12.01 г/моль
Масса атома кислорода (O) = 16.00 г/моль

Молекулярная масса карбоната кальция = 40.08 г/моль + 3 × 12.01 г/моль + 3 × 16.00 г/моль = 100,09 г/моль

Теперь мы можем использовать мольную массу карбоната кальция, чтобы вычислить количество карбоната кальция в 400 г мрамора.

Количество карбоната кальция = масса мрамора / молекулярная масса карбоната кальция

Количество карбоната кальция = 400 г / 100,09 г/моль = 3,997 моль

Теперь мы знаем количество карбоната кальция, которое принимает участие в реакции.

Согласно химическому уравнению реакции, каждый моль карбоната кальция (CaCO3) реагирует с двумя молями соляной кислоты (HCl) и образует один моль углекислого газа (CO2).

Таким образом, количество углекислого газа, которое выделится при действии соляной кислоты на 400 г мрамора, можно вычислить следующим образом:

Количество углекислого газа (CO2) = количество карбоната кальция × 1 моль CO2 / 1 моль CaCO3

Количество углекислого газа (CO2) = 3,997 моль × 1 моль CO2 / 1 моль CaCO3 = 3,997 моль CO2

Наконец, чтобы найти объём углекислого газа (н. у.), мы должны использовать уравнение состояния и следующую формулу:

V = n × Vm

где V - объем газа (в данном случае, искомая величина),
n - количество вещества газа (в данном случае, количество углекислого газа, равное 3,997 моля),
Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).

V = 3,997 моль × 22,4 л/моль = 89,55 л

Таким образом, объем углекислого газа (н. у.), который выделится при действии соляной кислоты на 400 г мрамора, составляет 89,55 л.