Номер 9, страница 62 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

9. Найдите объем (н. у.) углекислого газа, который прореагирует с оксидом кальция массой 14 г, и рассчитайте массу образующейся при этом соли.

Дано:

$m(\text{CaO}) = 14$ г

Условия нормальные (н. у.)

Перевод в СИ:

$m(\text{CaO}) = 14 \text{ г} = 0.014 \text{ кг}$

Найти:

$V(\text{CO}_2)$ - ?

$m(\text{соли})$ - ?

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции между оксидом кальция и углекислым газом. Оксид кальция ($ \text{CaO} $) — это основный оксид, а углекислый газ ($ \text{CO}_2 $) — кислотный. При их взаимодействии образуется соль — карбонат кальция ($ \text{CaCO}_3 $).

$ \text{CaO} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 $

Уравнение сбалансировано. Из него видно, что реагенты и продукт находятся в мольном соотношении 1:1:1.

$ n(\text{CaO}) : n(\text{CO}_2) : n(\text{CaCO}_3) = 1 : 1 : 1 $

2. Вычислим молярную массу оксида кальция ($ \text{CaO} $), используя относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы:

$ M(\text{CaO}) = A_r(\text{Ca}) + A_r(\text{O}) = 40 + 16 = 56 $ г/моль

3. Найдем количество вещества оксида кальция по формуле $n = m/M$:

$ n(\text{CaO}) = \frac{14 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0.25 $ моль

4. Согласно стехиометрическому соотношению в уравнении реакции, количество вещества углекислого газа, необходимого для реакции, равно количеству вещества оксида кальция:

$ n(\text{CO}_2) = n(\text{CaO}) = 0.25 $ моль

5. Теперь рассчитаем объем углекислого газа при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) — это константа, равная 22,4 л/моль. Используем формулу $V = n \cdot V_m$:

$ V(\text{CO}_2) = 0.25 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 5.6 $ л

6. Далее рассчитаем массу образовавшейся соли — карбоната кальция ($ \text{CaCO}_3 $). Сначала найдем его молярную массу:

$ M(\text{CaCO}_3) = A_r(\text{Ca}) + A_r(\text{C}) + 3 \cdot A_r(\text{O}) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 $ г/моль

7. Количество вещества образовавшейся соли также равно количеству вещества оксида кальция:

$ n(\text{CaCO}_3) = n(\text{CaO}) = 0.25 $ моль

8. Наконец, рассчитаем массу карбоната кальция по формуле $m = n \cdot M$:

$ m(\text{CaCO}_3) = 0.25 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} = 25 $ г

Ответ: объем углекислого газа, который прореагирует с оксидом кальция, составляет 5,6 л; масса образовавшейся соли (карбоната кальция) равна 25 г.