Номер 2, страница 94, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Сколько граммов кальция можно получить при электролизе расплава хлорида кальция массой 0,5 кг ?

Ответ: 180 г.

Дано:

Масса хлорида кальция $m(CaCl_2) = 0,5 \text{ кг}$

Перевод в граммы для удобства расчетов:

$m(CaCl_2) = 0,5 \text{ кг} \cdot 1000 \frac{\text{г}}{\text{кг}} = 500 \text{ г}$

Найти:

Массу кальция $m(Ca)$ в граммах.

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции электролиза расплава хлорида кальция. В ходе электролиза расплава соли на катоде выделяется чистый металл (кальций), а на аноде — неметалл (хлор).

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

Данное уравнение показывает, что из 1 моль хлорида кальция образуется 1 моль кальция и 1 моль хлора.

2. Рассчитаем молярные массы необходимых нам веществ, используя данные из периодической таблицы химических элементов.

Молярная масса кальция ($Ca$): $M(Ca) \approx 40 \text{ г/моль}$.

Молярная масса хлорида кальция ($CaCl_2$): $M(CaCl_2) = M(Ca) + 2 \cdot M(Cl) = 40 + 2 \cdot 35,5 = 111 \text{ г/моль}$.

3. Вычислим количество вещества (в молях) хлорида кальция, содержащегося в 500 г, по формуле $n = \frac{m}{M}$.

$n(CaCl_2) = \frac{m(CaCl_2)}{M(CaCl_2)} = \frac{500 \text{ г}}{111 \text{ г/моль}} \approx 4,5045 \text{ моль}$.

4. Согласно уравнению реакции, стехиометрическое соотношение между хлоридом кальция и кальцием составляет 1:1.

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

Следовательно, количество вещества полученного кальция равно количеству вещества исходного хлорида кальция:

$n(Ca) = n(CaCl_2) \approx 4,5045 \text{ моль}$.

5. Зная количество вещества кальция, рассчитаем его массу по формуле $m = n \cdot M$.

$m(Ca) = n(Ca) \cdot M(Ca) \approx 4,5045 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} \approx 180,18 \text{ г}$.

Округляя полученное значение, получаем 180 г.

Ответ: 180 г.