Какое количество углекислого газа будет высвобождено, когда 320 граммов мрамора, содержащего 90% карбоната магния

Тема: Реакция между карбонатом магния и соляной кислотой

Разъяснение: При реакции между карбонатом магния (MgCO3) и соляной кислотой (HCl) происходит образование углекислого газа (CO2). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + CO2 + H2O

Из данного уравнения видно, что на 1 моль карбоната магния образуется 1 моль углекислого газа. Для решения задачи необходимо провести следующие шаги:

Шаг 1: Найдем мольную массу карбоната магния:
- Массовое содержание карбоната магния в мраморе составляет 90%, поэтому масса карбоната магния равна 320 грамм х 0,9 = 288 граммов.
- Атомная масса магния (Mg) равна 24,31 г/моль, а атомная масса кислорода (O) равна 16 г/моль, поэтому мольная масса карбоната магния (MgCO3) равна:
Масса MgCO3 = (Mg: 24,31 г/моль) + (C: 12,01 г/моль) + (3 х O: 16 г/моль) = 24,31 + 12,01 + 48 = 84,32 г/моль.

Шаг 2: Найдем количество молей карбоната магния:
- Количество молей карбоната магния равно массе карбоната магния, разделенной на его мольную массу:
Количество молей MgCO3 = Масса MgCO3 / Мольная масса MgCO3 = 288 г / 84,32 г/моль ≈ 3,42 моль.

Шаг 3: Найдем количество молей углекислого газа:
- Из уравнения реакции видно, что на 1 моль карбоната магния образуется 1 моль углекислого газа.
Количество молей CO2 = Количество молей MgCO3 ≈ 3,42 моль.

Шаг 4: Найдем массу углекислого газа:
- Масса углекислого газа равна его количество молей, умноженному на его мольную массу.
- Атомная масса углерода (C) равна 12,01 г/моль, а атомная масса кислорода (O) равна 16 г/моль, поэтому мольная масса углекислого газа (CO2) равна:
Масса CO2 = (C: 12,01 г/моль) + (2 х O: 16 г/моль) = 12,01 + 32 = 44,01 г/моль.
- Таким образом, масса углекислого газа равна:
Масса CO2 = Количество молей CO2 х Мольная масса CO2 = 3,42 моль х 44,01 г/моль ≈ 150,98 г.

Итак, будет высвобождено около 150,98 грамма углекислого газа.

Демонстрация: Вычислите количество углекислого газа, которое будет высвобождено при взаимодействии соляной кислоты с 450 граммами мрамора, содержащего 85% карбоната магния.

Совет: Для понимания данной темы полезно освежить в памяти основы химических уравнений и концепции молярной массы. Кроме того, помните, что процентное содержание карбоната магния в мраморе может варьироваться.

Дополнительное задание: Какое количество углекислого газа будет высвобождено, когда 180 граммов мрамора, содержащего 92% карбоната магния, подвергнется воздействию соляной кислоты?