Номер 5, страница 10 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

1. Задачи на вычисление количества, массы или объёма продукта реакции, если одно из исходных веществ взято в избытке. Проверьте себя - номер 5, страница 10.

Условие.

5. Какая масса гашёной извести необходима для образования кислой соли при взаимодействии с углекислым газом объёмом 11,2 л (н. у.)? (Ответ округлите с точностью до десятых.)

Решение.

Решение 2.

Дано:

Объём углекислого газа, $V(\text{CO}_2) = 11,2 \text{ л}$

Условия нормальные (н. у.)

Найти:

Массу гашёной извести, $m(\text{Ca(OH)}_2) - ?$

Решение:

1. Для образования кислой соли (гидрокарбоната кальция) при взаимодействии гашёной извести (гидроксида кальция) с углекислым газом, последний должен быть в избытке. Запишем уравнение реакции:

$\text{Ca(OH)}_2 + 2\text{CO}_2 \rightarrow \text{Ca(HCO}_3)_2$

Из уравнения видно, что для реакции с 1 моль гашёной извести требуется 2 моль углекислого газа.

2. Найдём количество вещества (число моль) углекислого газа объёмом 11,2 л при нормальных условиях (н. у.). Молярный объём газов при н. у. $V_m$ составляет 22,4 л/моль.

$n(\text{CO}_2) = \frac{V(\text{CO}_2)}{V_m} = \frac{11,2 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,5 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим, какое количество вещества гашёной извести ($\text{Ca(OH)}_2$) необходимо для реакции с 0,5 моль $\text{CO}_2$. Составим пропорцию на основе стехиометрических коэффициентов:

$\frac{n(\text{Ca(OH)}_2)}{1} = \frac{n(\text{CO}_2)}{2}$

Отсюда выразим и вычислим количество вещества гидроксида кальция:

$n(\text{Ca(OH)}_2) = \frac{n(\text{CO}_2)}{2} = \frac{0,5 \text{ моль}}{2} = 0,25 \text{ моль}$

4. Вычислим молярную массу гашёной извести ($\text{Ca(OH)}_2$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы (Ca ≈ 40, O ≈ 16, H ≈ 1):

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

5. Найдём массу гашёной извести, необходимую для реакции, по формуле $m = n \cdot M$:

$m(\text{Ca(OH)}_2) = n(\text{Ca(OH)}_2) \cdot M(\text{Ca(OH)}_2) = 0,25 \text{ моль} \cdot 74 \text{ г/моль} = 18,5 \text{ г}$

Полученный результат уже имеет точность до десятых, как требуется в условии задачи.

Ответ: 18,5 г.