Номер 8, страница 212 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

8. Определите массу осадка, который образуется при действии на 200 г 5%-го раствора хлорида кальция избытком раствора карбоната натрия.

Дано:

$m_{р-ра}(CaCl_2) = 200 \text{ г} = 0.2 \text{ кг}$

$\omega(CaCl_2) = 5\% = 0.05$

Раствор $Na_2CO_3$ в избытке

Найти:

$m(осадка) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции. Хлорид кальция ($CaCl_2$) вступает в реакцию ионного обмена с карбонатом натрия ($Na_2CO_3$). В результате образуется нерастворимый карбонат кальция ($CaCO_3$), который выпадает в осадок, и растворимый хлорид натрия ($NaCl$).

$CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow CaCO_3 \downarrow + 2NaCl$

2. Рассчитаем массу чистого хлорида кальция в 200 г 5%-го раствора. Масса растворенного вещества ($m_{в-ва}$) вычисляется по формуле:

$m_{в-ва} = m_{р-ра} \cdot \omega_{в-ва}$

$m(CaCl_2) = 200 \text{ г} \cdot 0.05 = 10 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (в молях) хлорида кальция, вступившего в реакцию. Для этого необходимо знать его молярную массу $M$.

Молярная масса хлорида кальция $M(CaCl_2)$:

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

Количество вещества $n$ находим по формуле:

$n = \frac{m}{M}$

$n(CaCl_2) = \frac{10 \text{ г}}{111 \text{ г/моль}} \approx 0.09009 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося осадка — карбоната кальция ($CaCO_3$).

Из уравнения реакции видно, что стехиометрическое соотношение между $CaCl_2$ и $CaCO_3$ составляет 1:1. Это значит, что из одного моля хлорида кальция образуется один моль карбоната кальция. Так как карбонат натрия взят в избытке, то хлорид кальция является лимитирующим реагентом и прореагирует полностью.

$n(CaCO_3) = n(CaCl_2) \approx 0.09009 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массу осадка $CaCO_3$. Для этого умножим его количество вещества на молярную массу.

Молярная масса карбоната кальция $M(CaCO_3)$:

$M(CaCO_3) = M(Ca) + M(C) + 3 \cdot M(O) = 40 \text{ г/моль} + 12 \text{ г/моль} + 3 \cdot 16 \text{ г/моль} = 100 \text{ г/моль}$

Масса осадка $m(CaCO_3)$:

$m(CaCO_3) = n(CaCO_3) \cdot M(CaCO_3) \approx 0.09009 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} \approx 9.009 \text{ г}$

Округлим полученное значение до сотых.

Ответ: масса осадка составляет примерно 9.01 г.