Какое вещество и в каком количестве образовалось при реакции между 50 г карбоната кальция и соляной кислотой, если

Чтобы решить данную задачу, нам нужно разобрать каждый шаг реакции и вычислить количество образовавшихся веществ.

1) Запишем химическое уравнение реакции между карбонатом кальция (\(CaCO_3\)) и соляной кислотой (\(HCl\)):
\[CaCO_3 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + CO_2 + H_2O\]

2) Найдем количество вещества карбоната кальция (\(CaCO_3\)) в определенной массе, используя молярную массу этого соединения.

Молярная масса карбоната кальция равна сумме массы атомов кальция, карбона и трех атомов кислорода:
\(40.08 \, \text{г/моль} + 12.01 \, \text{г/моль} + (3 \times 16.00 \, \text{г/моль}) = 100.09 \, \text{г/моль}\)

Теперь мы можем вычислить количество вещества карбоната кальция:
\(\text{моль} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{50 \, \text{г}}{100.09 \, \text{г/моль}}\)

3) Учитывая стехиометрию химического уравнения, получим, что для полного расхода 1 моля карбоната кальция требуется 2 моля соляной кислоты. Таким образом, количество молей соляной кислоты (\(HCl\)) в реакции будет равно удвоенному количеству молей карбоната кальция.

4) Теперь нам нужно вычислить количество газа \(CO_2\), которое образуется в результате реакции карбоната кальция с соляной кислотой. Это количество будет равно числу молей удвоенного количества молей карбоната кальция.

5) Поскольку газы (включая \(CO_2\)) пропускают через 200 г раствора гидроксида натрия (\(NaOH\)), нам нужно уточнить, как реагирует \(CO_2\) с \(NaOH\). Это реакция неполного нейтрализации, в результате которой образуется угольная кислота (\(H_2CO_3\)) и натриевый карбонат (\(Na_2CO_3\)).

6) Теперь мы должны вычислить количество вещества \(NaOH\) в 200 г раствора.

Молярная масса \(NaOH\) равна сумме массы атома натрия, атома кислорода и атома водорода:
\(22.99 \, \text{г/моль} + 16.00 \, \text{г/моль} + 1.01 \, \text{г/моль} = 40.00 \, \text{г/моль}\)

Теперь вычислим количество молей \(NaOH\):
\(\text{моль} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{200 \, \text{г}}{40.00 \, \text{г/моль}}\)

7) Снова, учитывая стехиометрию химического уравнения, получим, что каждая моль \(CO_2\) реагирует с 1 молью \(NaOH\), образуя 1 моль \(H_2CO_3\) и 1 моль \(Na_2CO_3\). Таким образом, количество молей \(CO_2\), которое реагирует с \(NaOH\), будет равно количеству молей \(NaOH\).

8) Наконец, мы можем вычислить массу образовавшегося \(Na_2CO_3\) путем умножения количества молей \(NaOH\) на молярную массу \(Na_2CO_3\).

9) Таким образом, чтобы ответить на вопрос задачи о том, какое вещество и в каком количестве образовалось при реакции, необходимо рассчитать количество молей \(CO_2\) и \(Na_2CO_3\), а затем перевести их в массу, используя соответствующие молярные массы.

При выполении всех этих вычислений мы получим подробный и обоснованный ответ на задачу о количестве образовавшегося вещества при реакции между карбонатом кальция и соляной кислотой.