Номер 7, страница 118 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

7. Кальций массой 52 г прореагировал с водой. Рассчитайте массу образовавшегося гидроксида и объем (н. у.) выделившегося газа.

Дано:

Масса кальция $m(Ca) = 52$ г
Условия: нормальные (н. у.)

Найти:

Массу гидроксида кальция $m(Ca(OH)_2)$ - ?
Объем водорода $V(H_2)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции взаимодействия кальция с водой. Кальций — активный щелочноземельный металл, который реагирует с водой с образованием гидроксида кальция и выделением водорода.

$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow$

2. Рассчитаем молярные массы необходимых для решения веществ, используя относительные атомные массы из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева: $Ar(Ca) = 40$ г/моль, $Ar(O) = 16$ г/моль, $Ar(H) = 1$ г/моль.

Молярная масса кальция ($Ca$):

$M(Ca) = 40$ г/моль

Молярная масса гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$):

$M(Ca(OH)_2) = Ar(Ca) + 2 \cdot (Ar(O) + Ar(H)) = 40 + 2 \cdot (16 + 1) = 40 + 34 = 74$ г/моль

3. Вычислим количество вещества (в молях) кальция, вступившего в реакцию. Для этого используем формулу $n = m / M$:

$n(Ca) = \frac{m(Ca)}{M(Ca)} = \frac{52 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 1.3$ моль

4. Используя уравнение реакции, найдем количество вещества продуктов реакции. Согласно уравнению, из 1 моль кальция образуется 1 моль гидроксида кальция и 1 моль водорода. Таким образом, соотношение количеств веществ следующее:

$n(Ca) : n(Ca(OH)_2) : n(H_2) = 1 : 1 : 1$

Отсюда следует, что:

$n(Ca(OH)_2) = n(Ca) = 1.3$ моль

$n(H_2) = n(Ca) = 1.3$ моль

5. Рассчитаем массу образовавшегося гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$) по формуле $m = n \cdot M$:

$m(Ca(OH)_2) = n(Ca(OH)_2) \cdot M(Ca(OH)_2) = 1.3 \text{ моль} \cdot 74 \text{ г/моль} = 96.2$ г

6. Рассчитаем объем выделившегося газа (водорода) при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) равен 22.4 л/моль. Объем газа находим по формуле $V = n \cdot V_m$:

$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 1.3 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 29.12$ л

Ответ: масса образовавшегося гидроксида кальция составляет 96.2 г; объем выделившегося водорода при нормальных условиях равен 29.12 л.