Question

какой объем водорода образуется при взаимодействии 100 г технического кальция с водой, если в нем содержится 20% примесей?

Answer 1

Реакция технического кальция с водой приводит к образованию водорода и гидроксида кальция. Уравнение этой реакции выглядит следующим образом:

\[ \text{Ca} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca}(\text{OH})_2 + \text{H}_2\uparrow \]

Из уравнения видно, что каждый моль кальция (Ca) взаимодействует с двумя молями воды (H₂O), образуя один моль молока извести (Ca(OH)₂) и выделяя один моль водорода (H₂).

Молярная масса технического кальция (Ca) равна примерно 40.08 г/моль. Также, нужно учесть, что технический кальций содержит 20% примесей, поэтому фактическая масса чистого кальция будет равна 80% от общей массы.

Итак, масса чистого кальция:

\[ \text{Масса чистого Ca} = 100\, \text{г} \times 0.80 = 80\, \text{г} \]

Теперь, рассчитаем количество молей кальция:

\[ \text{Моли Ca} = \frac{\text{Масса чистого Ca}}{\text{Молярная масса Ca}} \]

\[ \text{Моли Ca} = \frac{80\, \text{г}}{40.08\, \text{г/моль}} \approx 1.996\, \text{моль} \]

Так как каждый моль кальция образует один моль водорода, то количество молей водорода равно количеству молей кальция:

\[ \text{Моли H}_2 = 1.996\, \text{моль} \]

Теперь, используя мольный объем водорода при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление), который приблизительно равен 22.4 л/моль, можем рассчитать объем водорода:

\[ \text{Объем водорода} = \text{Моли H}_2 \times \text{Мольный объем H}_2 \]

\[ \text{Объем водорода} = 1.996\, \text{моль} \times 22.4\, \text{л/моль} \approx 44.78\, \text{л} \]

Таким образом, при взаимодействии 100 г технического кальция с водой образуется примерно 44.78 л водорода при нормальных условиях.