12. К избытку карбоната кальция добавили 70 г раствора с массовой долей соляной кислоты 10%. Вычислите объем (н.у.) выделившегося газа.

Решение:

1. Определим массу соляной кислоты (HCl) в растворе:

Масса \( HCl \) = масса раствора \( \times \) массовая доля

\[ m(HCl) = 70 \text{ г} \times 0.10 = 7 \text{ г} \]

2. Найдём молярную массу соляной кислоты:

Молярная масса \( HCl \) = \( Ar(H) + Ar(Cl) = 1 + 35.5 = 36.5 \) г/моль.

3. Рассчитаем количество вещества соляной кислоты:

Количество вещества \( HCl \) = \( \frac{m(HCl)}{M(HCl)} \)

\[ n(HCl) = \frac{7 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.1918 \text{ моль} \]

4. Запишем уравнение реакции:

Карбонат кальция реагирует с соляной кислотой с выделением углекислого газа.

\[ CaCO_3 + 2HCl → CaCl_2 + H_2O + CO_2↑ \]

5. Определим количество вещества выделившегося газа (CO₂) по уравнению реакции:

Из уравнения видно, что на 2 моль \( HCl \) образуется 1 моль \( CO_2 \). Следовательно, количество вещества \( CO_2 \) в два раза меньше количества вещества \( HCl \).

\[ n(CO_2) = \frac{n(HCl)}{2} = \frac{0.1918 \text{ моль}}{2} \approx 0.0959 \text{ моль} \]

6. Вычислим объём углекислого газа (CO₂) при нормальных условиях (н.у.):

При нормальных условиях 1 моль любого газа занимает объём 22.4 л.

Объём \( CO_2 \) = \( n(CO_2) \times V_m \), где \( V_m = 22.4 \) л/моль.

\[ V(CO_2) = 0.0959 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} \approx 2.15 \text{ л} \]

Ответ: 2.15 л