Номер 3.35, страница 58, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.35. Вычислите массу и количество вещества хлорида кальция, образовавшегося при нейтрализации 150 г раствора гашеной извести (массовая доля $Ca(OH)_2$ 0,01%) соляной кислотой.

Дано:

$m_{р-ра(Ca(OH)_2)} = 150 \text{ г}$

$\omega(Ca(OH)_2) = 0,01\%$

$m_{р-ра(Ca(OH)_2)} = 0,15 \text{ кг}$
$\omega(Ca(OH)_2) = 0,0001$

Найти:

$m(CaCl_2) - ?$

$n(CaCl_2) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции нейтрализации между гидроксидом кальция (гашеной известью) и соляной кислотой. В результате реакции образуется соль хлорид кальция и вода.

$Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O$

2. Рассчитаем массу чистого гидроксида кальция $Ca(OH)_2$ в 150 г раствора. Массовая доля $\omega$ показывает отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора. Для расчетов переведем проценты в доли: $0,01\% = 0,0001$.

$m(Ca(OH)_2) = m_{р-ра(Ca(OH)_2)} \times \omega(Ca(OH)_2) = 150 \text{ г} \times 0,0001 = 0,015 \text{ г}$

3. Вычислим молярные массы веществ, участвующих в расчетах: гидроксида кальция $Ca(OH)_2$ и хлорида кальция $CaCl_2$. Используем округленные значения атомных масс: $Ar(Ca) = 40$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$, $Ar(Cl) = 35,5$.

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

$M(CaCl_2) = 40 + 2 \times 35,5 = 111 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества (число моль) гидроксида кальция, вступившего в реакцию, по формуле $n = m/M$.

$n(Ca(OH)_2) = \frac{m(Ca(OH)_2)}{M(Ca(OH)_2)} = \frac{0,015 \text{ г}}{74 \text{ г/моль}} \approx 0,0002027 \text{ моль}$

5. Согласно уравнению реакции, из 1 моль $Ca(OH)_2$ образуется 1 моль $CaCl_2$. Следовательно, их количества вещества находятся в соотношении 1:1.

$\frac{n(Ca(OH)_2)}{1} = \frac{n(CaCl_2)}{1}$

$n(CaCl_2) = n(Ca(OH)_2) \approx 0,0002027 \text{ моль}$

Это первая искомая величина. Округлим результат до трёх значащих цифр: $n(CaCl_2) \approx 0,000203 \text{ моль}$.

6. Рассчитаем массу образовавшегося хлорида кальция $CaCl_2$ по формуле $m = n \times M$.

$m(CaCl_2) = n(CaCl_2) \times M(CaCl_2) \approx 0,0002027 \text{ моль} \times 111 \text{ г/моль} \approx 0,0225 \text{ г}$

Это вторая искомая величина.

Ответ: масса образовавшегося хлорида кальция составляет примерно $0,0225 \text{ г}$, а его количество вещества — примерно $0,000203 \text{ моль}$.