Номер 1380, страница 214 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1380. Какой объём (н. у.) водорода выделится при полном термическом разложении гидрида кальция массой 184 г?

Дано:

$m(CaH_2) = 184 \text{ г}$

Условия: нормальные (н. у.)

Найти:

$V(H_2) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции термического разложения гидрида кальция. При нагревании гидрид кальция разлагается на простые вещества — металлический кальций и газообразный водород:

$CaH_2 \xrightarrow{t^\circ} Ca + H_2 \uparrow$

Уравнение сбалансировано. Из стехиометрических коэффициентов видно, что из 1 моль гидрида кальция образуется 1 моль водорода.

2. Вычислим молярную массу гидрида кальция ($CaH_2$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы (округляя до целых):

$Ar(Ca) = 40 \text{ а.е.м.}$

$Ar(H) = 1 \text{ а.е.м.}$

$M(CaH_2) = Ar(Ca) + 2 \cdot Ar(H) = 40 + 2 \cdot 1 = 42 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества гидрида кальция, содержащееся в 184 г, по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(CaH_2) = \frac{m(CaH_2)}{M(CaH_2)} = \frac{184 \text{ г}}{42 \text{ г/моль}} = \frac{92}{21} \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, количество вещества водорода, выделившегося в результате реакции, равно количеству вещества разложившегося гидрида кальция:

$\frac{n(CaH_2)}{1} = \frac{n(H_2)}{1}$

$n(H_2) = n(CaH_2) = \frac{92}{21} \text{ моль}$

5. Рассчитаем объём водорода при нормальных условиях (н. у.). Молярный объём любого газа при н. у. ($V_m$) равен 22,4 л/моль. Объём газа находим по формуле $V = n \cdot V_m$:

$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = \frac{92}{21} \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = \frac{92 \cdot 22,4}{21} \approx 98,13 \text{ л}$

Ответ: объём выделившегося водорода составляет 98,13 л.