Химия

Вычисляем массу соляной кислоты в стакане:

$m(HCl) = \frac{ \omega (HCl) \cdot m(р-ра)}{ 100 \text{ %}}$;
$m(HCl) = \frac{7,3 \cdot 200}{100} = 14,6 г$.

Рассчитываем количества соляной кислоты и карбоната магния:

$\nu (HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)}; \nu (HCl) = \frac{14,6}{36,5} = 0,4 моль$;
$\nu (MgCO_{3}) = \frac{m(MgCO_{3})}{M(MeCO_{3})} = \frac{12,6}{84} = 0,15 моль$.

Определяем массу содержимого первого стакана т1 после добавления карбоната магния. Для этого сначала устанавливаем количество выделившегося оксида углерода:

$2HCl + MgCO_{3} \rightarrow MgCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$.

Определяем вещество, взятое в избытке. С 0,15 моль карбоната магния прореагирует 0,3 моль соляной кислоты. Следовательно, $HCl$ находится в избытке. Расчет проводим по карбонату магния.

Согласно уравнению реакции

$\nu (CO_{2}) = \nu (MgCO_{3}); \nu (CO_{2}) = 0,15 моль$.

Рассчитываем его массу:

$m(CO_{2}) = \nu (CO_{2}) \cdot M(CO_{2})$;
$m(CO_{2}) = 0,15 \cdot 44 = 6,6 г$.

Тогда масса содержимого стакана будет равна:

$m_{1} = m(р-ра HCl) + m(MgCO_{3}) - m(CO_{2})$;
$m_{1} = 200 + 12,6 - 6,6 = 206 г$.

Для того чтобы весы уравновесились, масса содержимого второго стакана должна быть равной 206 г, т.е. его масса должна увеличиться на 6 г. Карбонат кальция с соляной кислотой будет реагировать с выделением газа оксида углерода:

$2HCl + CaCO_{3} \rightarrow CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow$.

Из уравнения реакции следует, что при добавлении 1 моль (100 г) карбоната кальция в стакан в результате реакции выделяется 1 моль (44 г) оксида углерода. Следовательно, увеличение массы раствора будет равно 56 (100 - 44) г. Составляем пропорцию:

при добавлении 100 г $CaCO_{3}$ масса увеличивается на 56 г;
при добавлении x г $CaCO_{3}$ масса увеличивается на 56 г;
$x = m(CaCO_{3}) = 10,7 г$.