Химия

Рассчитаем количество $HCl$, содержащееся в 15 мл 10-процентного раствора соляной кислоты. Масса раствора соляной кислоты равна 15,75 г ($15 \cdot 1,05$).

В 100 г раствора содержится 10 г $HCl$
В 15,75 г раствора содержится $x$
$x = 1,575 \: г \: HCl$

Кальций взаимодействует с соляной кислотой согласно уравнению реакции:

$Ca + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}$

Количество $Ca$ и $HCl$, участвующих в реакции, соответственно равно 0,043 моль ($1,728 : 40$, где 40 - масса моля атомов $Ca$) и 0,043 моль ($1,575 : 36,5$, где 36,5 - масса моля $HCl$). Сопоставляя эти данные, приходим к выводу, что кальций взят в избытке. Следовательно, он будет взаимодействовать с водой.

С соляной кислотой прореагирует 0,0215 моль атомов кальция, образуется такое же количество молей хлорида кальция. Остальная масса металла вступит в реакцию с водой:

$Ca + 2H_{2}O = Ca (OH)_{2} + H_{2} \uparrow$

Суммарное уравнение реакции $Ca + HCl = CaOHCl + H_{2} \uparrow$. Следовательно, в растворе будет находиться 0,043 моль или 4 г ($0,043 \cdot 92,5$, где 92,5 - масса моля $CaOHCl$) гидроксохлорида кальция и выделится 0,043 моль или 0,043 г ($0,043 \cdot 2$) водорода.

Масса конечного раствора равна 17,392 г ($15,75 + 1,728 - 0,086$). Процентная концентрация раствора 23 % ($\frac {2 \cdot 100}{17,392}$).