Question

Высислите объём газа, который образуется при взаимодействие 50 г кальция, содержащего 5% примесей, с избытком бромоводородной кислоты

Answer 1

Дано
m(Ca) = 50 g
W(прим) = 5%
---------------------------
V(H2)-?
m чист (Ca) = 50-(50*5% / 100%) = 47.5g
 
 47.5                         X
Ca+2HBr-->CaBr2+H2↑
40                               22.4

M(Ca) = 40 g/mol  Vm = 22.4 L/mol

X = 47.5 * 22.4 / 40 = 26.6 L
ответ 26.6 л

Answer 2

Для решения этой задачи нужно сначала вычислить количество кальция в реакции, а затем использовать соответствующие стехиометрические коэффициенты реакции для определения количества образующегося газа.

1. Найдем количество кальция (Ca), содержащегося в 50 г смеси с 5% примесей: Масса кальция = 50 г × (1 - 5%) = 50 г × 0.95 = 47.5 г

2. Составим химическое уравнение реакции между кальцием и бромоводородной кислотой (HBr):

Ca + 2HBr → CaBr2 + H2

Из уравнения видно, что 1 моль кальция (40.08 г) реагирует с 2 молями бромоводородной кислоты (2 × 80.91 г) и образует 1 моль водорода (H2) газа.

3. Вычислим количество молей кальция, используя его молярную массу: Количество молей Ca = масса Ca / молярная масса Ca Количество молей Ca = 47.5 г / 40.08 г/моль ≈ 1.184 моль

4. Так как кальция используется в реакции в избытке (так как у кальция есть примеси), все 2 моля бромоводородной кислоты будут полностью реагировать.

5. Теперь, используя стехиометрический коэффициент, определим количество молей образующегося газа (водорода - H2):

Количество молей H2 = количество молей Ca × стехиометрический коэффициент H2 Количество молей H2 = 1.184 моль × 1 (стехиометрический коэффициент H2) = 1.184 моль

6. Наконец, используем идеальный газовый закон, чтобы вычислить объем образующегося газа (водорода - H2) при стандартных условиях (нормальных условиях) — температуре 0°C (273.15 К) и давлении 1 атмосферы (101.325 кПа):

V = n × RT / P

где: V - объем газа n - количество молей газа R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л × атм / (моль × К)) T - температура в Кельвинах P - давление

Теперь подставим значения:

V = 1.184 моль × 0.0821 л × атм / (моль × К) × 273.15 К / 1 атм ≈ 27.86 л

Таким образом, объем газа (водорода - H2), образующегося при реакции, составит приблизительно 27.86 л при стандартных условиях.