Номер 1.14, страница 39, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.14. Вычислите массу гидроксида кальция, образовавшегося при взаимодействии 100 г кальция с водой. Какой объем водорода выделится при этом (н. у.)?

Дано:

m(Ca) = 100 г

Найти:

m(Ca(OH)₂) - ?

V(H₂) (н. у.) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия кальция с водой. Кальций — активный металл, который реагирует с водой с образованием гидроксида кальция и выделением водорода.

$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow$

2. Рассчитаем количество вещества кальция (Ca), содержащееся в 100 г. Для этого воспользуемся формулой $n = \frac{m}{M}$, где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса.

Молярная масса кальция $M(Ca) \approx 40$ г/моль.

$n(Ca) = \frac{100 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 2.5 \text{ моль}$

3. Используя уравнение реакции, определим количество вещества продуктов реакции: гидроксида кальция $Ca(OH)_2$ и водорода $H_2$.

Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, соотношение количеств веществ следующее:

$n(Ca) : n(Ca(OH)_2) : n(H_2) = 1 : 1 : 1$

Отсюда следует, что:

$n(Ca(OH)_2) = n(Ca) = 2.5 \text{ моль}$

$n(H_2) = n(Ca) = 2.5 \text{ моль}$

4. Теперь вычислим массу образовавшегося гидроксида кальция $Ca(OH)_2$ по формуле $m = n \cdot M$.

Сначала найдем молярную массу $Ca(OH)_2$:

$M(Ca(OH)_2) = M(Ca) + 2 \cdot (M(O) + M(H)) = 40 + 2 \cdot (16 + 1) = 40 + 34 = 74 \text{ г/моль}$

Рассчитаем массу гидроксида кальция:

$m(Ca(OH)_2) = 2.5 \text{ моль} \cdot 74 \text{ г/моль} = 185 \text{ г}$

5. Наконец, вычислим объем выделившегося водорода $H_2$ при нормальных условиях (н. у.). При н. у. один моль любого газа занимает объем $V_m = 22.4$ л/моль. Воспользуемся формулой $V = n \cdot V_m$.

$V(H_2) = 2.5 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 56 \text{ л}$

Ответ: масса образовавшегося гидроксида кальция равна 185 г, объем выделившегося водорода (н. у.) равен 56 л.