Rozwiązanie:

Dane:

$\%\mathrm{KCl}=30\%$

$\%\mathrm{CaCl}{}_2=70\%$

$\mathrm{m}=200\mathrm{g}$

Szukane:

${\mathrm{V}}_{\mathrm{HCl}}=?$

Rozwiązanie:

Najpierw obliczamy masy poszczególnych związków w mieszaninie:  

${\mathrm{m}}_{\mathrm{KCl}}=30\%\text{z }200\mathrm{g}=0,3\cdot 200\mathrm{g}=60\mathrm{g}$

${\mathrm{m}}_{\mathrm{CaCl}{}_2}=70\%\text{z }200\mathrm{g}=0,7\cdot 200\mathrm{g}=140\mathrm{g}$  

 

Potrzebne masy molowe.

${\mathrm{M}}_{\mathrm{KCl}}=74,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

${\mathrm{M}}_{\mathrm{CaCl}{}_2}=111\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

Zapisujemy równanie reakcji:

$2\mathrm{KCl}+\mathrm{H}{}_2\mathrm{SO}{}_4\to \mathrm{K}{}_2\mathrm{SO}{}_4+2\mathrm{HCl}$ 

Obliczamy liczbę moli $\mathrm{KCl}.$

$\mathrm{n}=\frac{\mathrm{m}}{\mathrm{M}}$

${\mathrm{n}}_{\mathrm{KCl}}=\frac{60\mathrm{g}}{74,5\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}=0,805\mathrm{mol}$ 

Zgodnie z równaniem z 2 moli chlorku potasu powstają 2 mole chlorowodoru.

Jeśli w reakcji brało udział 0,805 moli $\mathrm{KCl}$to powstała taka sama liczba moli $\mathrm{HCl},$ czyli 0,805 mol.

${\mathrm{n}}_{\mathrm{HCl}}=0,805\mathrm{mol}$

 

Zapisujemy drugie równanie reakcji:

$\mathrm{CaCl}{}_2+\mathrm{H}{}_2\mathrm{SO}{}_4\to \mathrm{CaSO}{}_4+2\mathrm{HCl}$

Obliczamy liczbę moli chlorku wapnia.

${\mathrm{n}}_{\mathrm{CaCl}{}_2}=\frac{140\mathrm{g}}{111\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}=1,261\mathrm{mol}$

Zgodnie z równaniem z 1 mola $\mathrm{CaCl}{}_2$ powstają 2 mole $\mathrm{HCl}.$

Obliczamy liczbę moli $\mathrm{HCl}$ jaka powstanie, jeśli w reakcji brało udział 1,261 moli $\mathrm{CaCl}{}_2.$

$\begin{array}{ccc}1\mathrm{mol}\mathrm{CaCl}{}_2& -& 2\mathrm{mol}\mathrm{HCl}\\ 1,261\mathrm{mol}\mathrm{CaCl}{}_2& -& \mathrm{x}\end{array}$

$\mathrm{x}=\frac{1,261\mathrm{mol}\cdot 2\mathrm{mol}}{1\mathrm{mol}}$

$\mathrm{x}=2,522\mathrm{mol}\Rightarrow {\mathrm{n}}_{\mathrm{HCl}}=2,522\mathrm{mol}$

Sumaryczna liczba moli $\mathrm{HCl}.$

${\mathrm{n}}_{\mathrm{HCl}}=0,805\mathrm{mol}+2,522\mathrm{mol}$

  ${\mathrm{n}}_{\mathrm{HCl}}=3,327\mathrm{mol}$    

Zgodnie z prawem Avogadra, objętość jednego mola gazu doskonałego w warunkach normalnych wynosi 22,4 dm³. 

Obliczamy objętość 3,327 moli $\mathrm{HCl}$ w warunkach normalnych.

$\begin{array}{ccc}1\mathrm{mol}& -& 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\\ 3,327\mathrm{mol}& -& \mathrm{y}\end{array}$

$\mathrm{y}=\frac{3,327\mathrm{mol}\cdot 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{1\mathrm{mol}}$

$\mathrm{y}=74,5\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\Rightarrow {\mathrm{V}}_{\mathrm{HCl}}=74,5\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

 

Odpowiedź: Objętość wydzielonego chlorowodoru wynosi 74,5 dm³.