Номер 1, страница 113, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•1. Сколько граммов магния и кальция можно получить при электролизе расплавов их хлоридов массой по 1 кг каждого?

Ответ: 253 г Mg и 360 г Са.

1. Дано:

$m(MgCl_2) = 1 \text{ кг}$

$m(CaCl_2) = 1 \text{ кг}$

Найти:

$m(Mg) - ?$

$m(Ca) - ?$

Решение:

Задача решается в два этапа. Сначала рассчитываем массу магния, получаемого из хлорида магния, а затем массу кальция, получаемого из хлорида кальция.

1) Расчет массы магния (Mg)

Запишем уравнение реакции электролиза расплава хлорида магния:

$MgCl_2 \xrightarrow{\text{электролиз}} Mg + Cl_2 \uparrow$

Найдем молярные массы ($\text{M}$) магния и его хлорида, используя округленные значения относительных атомных масс: $Ar(Mg) = 24$, $Ar(Cl) = 35.5$.

$M(Mg) = 24 \text{ г/моль}$

$M(MgCl_2) = 24 + 2 \cdot 35.5 = 95 \text{ г/моль}$

Из уравнения реакции видно, что из 1 моль $MgCl_2$ образуется 1 моль $Mg$. Это значит, что из 95 г $MgCl_2$ можно получить 24 г $Mg$.

Составим пропорцию для расчета массы магния, получаемого из 1 кг (1000 г) хлорида магния:

$\frac{m(Mg)}{m(MgCl_2)} = \frac{M(Mg)}{M(MgCl_2)}$

Выразим массу магния:

$m(Mg) = m(MgCl_2) \cdot \frac{M(Mg)}{M(MgCl_2)} = 1000 \text{ г} \cdot \frac{24 \text{ г/моль}}{95 \text{ г/моль}} \approx 252.63 \text{ г}$

Округляя результат, получаем, что масса магния составляет 253 г.

2) Расчет массы кальция (Ca)

Запишем уравнение реакции электролиза расплава хлорида кальция:

$CaCl_2 \xrightarrow{\text{электролиз}} Ca + Cl_2 \uparrow$

Найдем молярные массы кальция и его хлорида, используя округленные значения относительных атомных масс: $Ar(Ca) = 40$, $Ar(Cl) = 35.5$.

$M(Ca) = 40 \text{ г/моль}$

$M(CaCl_2) = 40 + 2 \cdot 35.5 = 111 \text{ г/моль}$

Из уравнения реакции следует, что из 1 моль $CaCl_2$ образуется 1 моль $Ca$. Это значит, что из 111 г $CaCl_2$ можно получить 40 г $Ca$.

Составим пропорцию для расчета массы кальция, получаемого из 1 кг (1000 г) хлорида кальция:

$\frac{m(Ca)}{m(CaCl_2)} = \frac{M(Ca)}{M(CaCl_2)}$

Выразим массу кальция:

$m(Ca) = m(CaCl_2) \cdot \frac{M(Ca)}{M(CaCl_2)} = 1000 \text{ г} \cdot \frac{40 \text{ г/моль}}{111 \text{ г/моль}} \approx 360.36 \text{ г}$

Округляя результат, получаем, что масса кальция составляет 360 г.

Ответ: можно получить 253 г магния и 360 г кальция.