Question

кальций массой 2,5 г обработали раствором массой 50 г,в котором массовая доля хлоридной кислоты 15%.при этом выделился газ объемом(н.у.)

Answer 1

 2,5 г      7,5 г,х г                              у г                          

 $Ca+2HCl=CaCl_2+H_2$

 40 г      73 г                                   22,4 г

1. Найдем чистую массу кислоты в растворе:

 $m(HCl)=m(rastvora)\cdot{w(HCl)}=50\cdot{0,15}=7,5$ г

2. Подставив в уравнение эту массу,мы сначала должны удостовериться,какое из веществ прореагирует полностью(без остатка),поэтому примем массу одного из исходных веществ за Х,например массу кислоты:

для полного взаимодействия 40 г кальция потребуется 73 г кислоты,а

для  --  //  --                         2,5 г__________________х г , откуда

$x=\frac{2,5\cdot{73}}{40}=4,56$ г

3. Согласно этого кислота дана в избытке,т.е. полностью прореагирует кальций,значит расчеты объма водорода нужно вести по массе именно кальция:

 при взаимодействии 40 г кальция выделяется 22,4 л водорода,а

 при  --  //  --            2,5 г__________________у л, откуда

$y=\frac{2,5\cdot{22,4}}{40}=1,4$ л (это ответ)

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать закон сохранения массы и закон пропорций в химических реакциях.

Предположим, что реакцией обработки кальция является реакция с хлоридной кислотой:

Ca + 2HCl → CaCl2 + H2

Из уравнения реакции видно, что на каждый моль Ca необходимо два моля HCl, чтобы полностью прореагировать. Таким образом, мы можем найти количество HCl, необходимое для реакции с 2,5 г Ca:

n(Ca) = m(Ca) / M(Ca) = 2,5 г / 40 г/моль = 0,0625 моль

n(HCl) = 2 * n(Ca) = 0,125 моль

m(HCl) = n(HCl) * M(HCl) = 0,125 моль * 36,5 г/моль = 4,5625 г

Так как массовая доля HCl в растворе равна 15%, то мы можем найти массу HCl в 50 г раствора:

m(HCl) = 0,15 * 50 г = 7,5 г

Таким образом, мы видим, что масса HCl в растворе (7,5 г) больше, чем необходимая для реакции с Ca (4,5625 г). Это значит, что HCl является избыточным реагентом, и он полностью реагирует с Ca, а остаток остается в растворе.

Чтобы найти объем выделившегося газа, мы можем использовать закон Авогадро:

V(H2) = n(H2) * V0 / N0

где V0 - объем при н.у. (22,4 л/моль), N0 - число Авогадро (6,022·10²³ моль⁻¹).

Из уравнения реакции видно, что на каждый моль Ca выделяется один моль H2. Таким образом, количество выделившегося газа равно количеству Ca, реагировавшему с HCl:

n(H2) = n(Ca) = 0,0625 моль

V(H2) = 0,0625 моль * 22,4 л/моль / 6,022·10²³ моль⁻¹ = 2,32·10⁻⁴ л = 0,232 мл

Ответ: объем выделившегося газа составляет 0,232 мл.