Question

При доливанні води до суміші кальцію та кальцій оксиду масою 31,2 г виділився газ об’ємом 11,2 л. Визначте масову частку компонентів у суміші.

Answer 1

Ответ:

Спочатку потрібно визначити, який газ було виділено. Знаючи об’єм газу, можна використати ідеальний газовий закон, щоб визначити кількість речовини, що була виділена:

n = PV/RT

де P - тиск газу, V - його об’єм, R - універсальна газова стала, T - температура газу (в Кельвінах).

Так як умова не надає температуру газу, то ми не можемо визначити кількість речовини. Але, відомо, що утворився газ при доливанні води до суміші кальцію та кальцій оксиду. Це може бути тільки газ, що утворився внаслідок реакції кальцію та кальцій оксиду з водою. Ця реакція відома як гідроліз.

CaO + H2O -> Ca(OH)2

За цією реакцією, 1 моль CaO реагує з 1 моль H2O, щоб утворити 1 моль Ca(OH)2. Кількість води, яка була додана до суміші, також відома:

m(H2O) = m(суміші) - m(Ca) - m(CaO)

де m(Ca) та m(CaO) - маси кальцію та кальцій оксиду, відповідно.

Таким чином, ми можемо обчислити масу Ca(OH)2, яка утворилась, а звідси і масову частку компонентів у суміші:

m(Ca(OH)2) = n(CaO) * M(Ca(OH)2)

m(H2O) = m(суміші) - m(Ca) - m(CaO)

m(Ca) = m(суміші) - m(CaO) - m(H2O)

де M(Ca(OH)2) - молярна маса Ca(OH)2.

Знаючи, що 1 моль CaO утворює 1 моль Ca(OH)2, ми можемо записати:

n(CaO) = n(Ca(OH)2)

Отже,

m(CaO) / M(CaO) = m(Ca(OH)2) / M(Ca(OH)2)

або

m(CaO)

Объяснение:

Answer 2

Спершу потрібно визначити, який газ утворився під час реакції кальцію та кальцію оксиду з водою. Зазвичай у таких реакціях утворюється водень $\text{H}_2$ за наступною реакцією:

$\text{Ca} + \text{CaO} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{Ca(OH)}_2 + \text{H}_2$

Маса води, яка взята у реакції, може бути розрахована як різниця між загальною масою суміші і об'ємом виділеного газу:

$\text{Маса води} = \text{Маса суміші} - \text{Об'єм газу} = 31.2 \, \text{г} - 11.2 \, \text{л} = 20 \, \text{г}$

За рівнянням реакції видно, що 2 молекули води споживаються на утворення 1 молекули $\text{H}_2$. Таким чином, кількість молекул води, яка брала участь у реакції, дорівнює половині кількості молекул $\text{H}_2$.

Тепер можна визначити масу $\text{H}_2$, використовуючи його молекулярну масу (2 г/моль):

$\text{Маса } \text{H}_2 = \frac{20 \, \text{г}}{2} = 10 \, \text{г}$

Тепер ви можете знайти масову частку кожного компонента в суміші:

1. Масова частка кальцію (Ca): $\text{Масова частка Ca} = \frac{\text{Маса Ca}}{\text{Маса суміші}} \times 100\%$ $\text{Масова частка Ca} = \frac{31.2 \, \text{г} - 10 \, \text{г}}{31.2 \, \text{г}} \times 100\%$ $\text{Масова частка Ca} = \frac{21.2 \, \text{г}}{31.2 \, \text{г}} \times 100\%$ $\text{Масова частка Ca} ≈ 67.95\%$

2. Масова частка кальцію оксиду (CaO): $\text{Масова частка CaO} = \frac{\text{Маса CaO}}{\text{Маса суміші}} \times 100\%$ $\text{Масова частка CaO} = \frac{10 \, \text{г}}{31.2 \, \text{г}} \times 100\%$ $\text{Масова частка CaO} ≈ 32.05\%$

Отже, масова частка кальцію у суміші становить близько 67.95%, а масова частка кальцію оксиду становить близько 32.05%.