Как решить задачу по химии на нахождение объём газа?

Решение данной задачи требует несколько этапов, начиная от определения количества реагентов и заканчивая нахождением объема углекислого газа, необходимого для полного растворения образовавшегося осадка. Рассмотрим последовательность действий более подробно.

### Шаг 1: Определение химической реакции

При смешивании растворов хлорида кальция (CaCl₂) и карбоната калия (K₂CO₃) происходит реакция, в результате которой образуются хлорид калия (KCl), углекислый газ (CO₂) и осадок карбоната кальция (CaCO₃):
\[ 
CaCl₂ + K₂CO₃ \rightarrow 2KCl + CaCO₃ \downarrow 
\]

### Шаг 2: Определение массы осадка

Для начала, необходимо выяснить, какая масса карбоната кальция (CaCO₃) выпала в осадок. Зная, что в надосадочной жидкости остался хлорид калия, можно находить массу осадка через массовую долю хлорида калия.

Масса хлорида калия в растворе составляет:
\[
M_{KCl} = m_{KCl} = m_{H} \cdot \frac{w}{100}
\]
где \(m_H\) — общая масса раствора (350 г).
С массовой долей хлорида калия в 4,39%, можно рассчитать массу хлорида калия:
\[
m_{KCl} = 350 \cdot \frac{4,39}{100} = 15,365 \text{ г}
\]

Следовательно, изначальная масса CaCO₃ (осадка) будет:
\[
m_{CaCO_3} = m_{初} - m_{KCl} = 350 г - 15,365 г = 334,635 \text{ г}
\]

### Шаг 3: Расчёт количества вещества осадка

Чтобы узнать, сколько молей CaCO₃ образовалось, используем его молярную массу:
\[
M_{CaCO_3} = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 \text{ г/моль}
\]
Теперь находим количество (в молях) осадка:
\[
n_{CaCO_3} = \frac{m_{CaCO_3}}{M_{CaCO_3}} = \frac{334,635}{100} \approx 3,346 \text{ моль}
\]

### Шаг 4: Реакция разложения карбоната кальция

Карбонат кальция, при нагревании, разлагается с образованием углекислого газа и оксида кальция:
\[
CaCO₃ \rightarrow CaO + CO₂
\]
На каждый моль CaCO₃ образуется 1 моль CO₂, значит, количество образующегося углекислого газа будет равно количеству кальцита:
\[
n_{CO_2} = n_{CaCO_3} = 3,346 \text{ моль}
\]

### Шаг 5: Нахождение объема углекислого газа

При нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 литра. Объем углекислого газа можно расчитать по формуле:
\[
V = n_{CO_2} \cdot V_{молярный} = 3,346 \cdot 22,4 \text{ л} \approx 75,0 \text{ л}
\]

### Заключение

Итак, для полного растворения образовавшегося осадка карбоната кальция необходимо приблизительно 75,0 литра углекислого газа. 

Эта задача демонстрирует, как важно понимать химические реакции и уметь проводить расчеты с использованием основных законов стехиометрии. Также стоит отметить, что подобные расчеты могут быть полезны в различных отраслях, включая экологические исследования, где изучается влияние углекислого газа на окружающую среду.