Вычислите объём оксида углерода (IV) (н.у.), который можно получить при взаимодействии карбоната кальция...

Объем оксида углерода (IV), который можно получить при данной реакции, равен 5,6 л.

Для решения этой задачи нам необходимо сначала составить химическое уравнение реакции между карбонатом кальция (CaCO3) и хлороводородной кислотой (HCl):

CaCO3 + 2HCl -> CaCl2 + CO2 + H2O

Затем необходимо определить, какие вещества являются реагентами, а какие продуктами реакции. Из условия задачи известно, что масса карбоната кальция равна 3,5 г, а масса хлороводородной кислоты равна 15 г и массовая доля кислоты в растворе составляет 20%, что означает, что масса HCl в растворе равна 15 г * 0,2 = 3 г.

Теперь мы можем определить, сколько моль каждого реагента участвует в реакции. Молярная масса CaCO3 равна примерно 100 г/моль, а молярная масса HCl равна примерно 36,5 г/моль. Таким образом, количество молей CaCO3 равно 3,5 г / 100 г/моль = 0,035 моль, а количество молей HCl равно 3 г / 36,5 г/моль = 0,082 моль.

Согласно уравнению реакции, каждый моль CaCO3 порождает один моль CO2. Таким образом, количество молей CO2, образующегося в результате реакции, также равно 0,035 моль. Объём оксида углерода (IV) (CO2) при нормальных условиях (0°C и 1 атм) составляет примерно 22,4 л/моль. Следовательно, объём оксида углерода (IV), который можно получить в результате данной реакции, будет равен 0,035 моль * 22,4 л/моль = 0,784 л.

Чтобы вычислить объём оксида углерода (IV) ((\text{CO}_2)), который можно получить при взаимодействии карбоната кальция ((\text{CaCO}_3)) с раствором хлороводородной кислоты ((\text{HCl})), нужно следовать нескольким шагам:

1. Записать химическое уравнение реакции:

   [ \text{CaCO}_3 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]

2. Рассчитать количество вещества карбоната кальция:

   Молярная масса (\text{CaCO}_3) равна:

   [ M(\text{CaCO}_3) = 40.08 \, (\text{Ca}) + 12.01 \, (\text{C}) + 3 \times 16.00 \, (\text{O}) = 100.09 \, \text{г/моль} ]

   Количество вещества (\text{CaCO}_3):

   [ n(\text{CaCO}_3) = \frac{3.5 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}} \approx 0.03496 \, \text{моль} ]

3. Рассчитать количество вещества (\text{HCl}):

   Массовая доля кислоты в растворе составляет 20%, поэтому масса (\text{HCl}) в растворе:

   [ m(\text{HCl}) = 0.20 \times 15 \, \text{г} = 3 \, \text{г} ]

   Молярная масса (\text{HCl}) равна:

   [ M(\text{HCl}) = 1.01 \, (\text{H}) + 35.45 \, (\text{Cl}) = 36.46 \, \text{г/моль} ]

   Количество вещества (\text{HCl}):

   [ n(\text{HCl}) = \frac{3 \, \text{г}}{36.46 \, \text{г/моль}} \approx 0.0823 \, \text{моль} ]

4. Определить, какое вещество является лимитирующим:

   По уравнению реакции 1 моль (\text{CaCO}_3) реагирует с 2 моль (\text{HCl}). Следовательно, нужно:

   [ n(\text{HCl})_{\text{необходимо}} = 2 \times 0.03496 \, \text{моль} = 0.06992 \, \text{моль} ]

   Поскольку (\text{HCl}) достаточно (0.0823 моль > 0.06992 моль), (\text{CaCO}_3) является лимитирующим реагентом.

5. Вычислить объём выделившегося (\text{CO}_2):

   По уравнению реакции из 1 моль (\text{CaCO}_3) образуется 1 моль (\text{CO}_2). Значит, из 0.03496 моль (\text{CaCO}_3) образуется 0.03496 моль (\text{CO}_2).

   При нормальных условиях (н.у.) объём 1 моль газа составляет 22.41 л. Поэтому объём (\text{CO}_2):

   [ V(\text{CO}_2) = 0.03496 \, \text{моль} \times 22.41 \, \text{л/моль} \approx 0.783 \, \text{л} ]

Таким образом, при взаимодействии 3,5 г карбоната кальция с раствором хлороводородной кислоты можно получить примерно 0.783 литра оксида углерода (IV) при нормальных условиях.