Question

При взаимодействии кальция с серной кислотой выделился газ водород объёмом 44.8 л. Определите массу взятого для реакции кальция.

Answer 1

Дано:
V (H2) = 44.8л

Найти:
m (Ca) - ?

Решение:
Ca + H2SO4 (разб) = CaSO4 + H2

n (H2) = V/Vm = 44.8 / 22.4 = 2 моль

n (Ca) = n (H2) = 2 моль (по уравнению)

m (Ca) = n * M = 2 * 40 = 80г

Ответ: m (Ca) = 80г

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать закон пропорций в реакциях и знание химических уравнений.

Химическое уравнение для реакции между кальцием (Ca) и серной кислотой (H₂SO₄) выглядит следующим образом:

Ca + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂↑

Из уравнения видно, что 1 моль кальция реагирует с 1 молью серной кислоты, и в результате образуется 1 моль водорода.

Мы знаем объём выделившегося газа водорода, равный 44.8 л. Для перевода объёма газа в количество вещества (моли) воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объём газа, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (около 0.0821 л·атм/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Для данной задачи давление и температура не указаны, но предположим, что процесс происходит при стандартных условиях (нормальное атмосферное давление 1 атм и комнатная температура около 298 К).

Теперь можем перейти к расчету массы кальция.

1 моль газа занимает при стандартных условиях объем примерно 22.4 литра. Таким образом, 44.8 литра водорода соответствуют:

n = V/V_m, n = 44.8 л / 22.4 л/моль ≈ 2 моль.

Таким образом, в реакции было образовано 2 моль водорода. Так как по химическому уравнению 1 моль кальция реагирует с 1 молью серной кислоты, для образования 2 моль водорода понадобилось 2 моля кальция.

Молярная масса кальция (Ca) около 40.08 г/моль.

Теперь можем найти массу взятого кальция:

масса = количество вещества × молярная масса, масса = 2 моль × 40.08 г/моль ≈ 80.16 г.

Таким образом, масса взятого для реакции кальция составляет около 80.16 грамма.