Номер 1382, страница 214 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1382. Какая масса сульфата кальция образуется при взаимодействии оксида кальция химическим количеством 0,42 моль и оксида серы(VI) массой 18,8 г?

Дано:

$n(\text{CaO}) = 0,42 \text{ моль}$

$m(\text{SO}_3) = 18,8 \text{ г}$

Найти:

$m(\text{CaSO}_4) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия оксида кальция $(\text{CaO})$ с оксидом серы(VI) $(\text{SO}_3)$. В результате реакции образуется соль - сульфат кальция $(\text{CaSO}_4)$:

$\text{CaO} + \text{SO}_3 \rightarrow \text{CaSO}_4$

Уравнение сбалансировано. По уравнению видно, что реагенты вступают в реакцию в мольном соотношении 1:1, и образуется 1 моль продукта.

2. Для решения задачи необходимо определить, какое из исходных веществ находится в недостатке, так как именно оно полностью прореагирует и определит массу продукта. Для этого найдем химическое количество оксида серы(VI). Сначала рассчитаем его молярную массу:

$M(\text{SO}_3) = M(\text{S}) + 3 \cdot M(\text{O}) = 32 + 3 \cdot 16 = 80 \text{ г/моль}$

Теперь вычислим химическое количество $(\text{n})$ оксида серы(VI) по формуле $n = m/M$:

$n(\text{SO}_3) = \frac{m(\text{SO}_3)}{M(\text{SO}_3)} = \frac{18,8 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0,235 \text{ моль}$

3. Сравним полученные химические количества реагентов:

$n(\text{CaO}) = 0,42 \text{ моль}$

$n(\text{SO}_3) = 0,235 \text{ моль}$

Поскольку стехиометрическое соотношение реагентов 1:1, а $0,235 < 0,42$, оксид серы(VI) находится в недостатке. Это означает, что он является лимитирующим реагентом, и расчеты количества продукта следует вести по нему.

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль $\text{SO}_3$ образуется 1 моль $\text{CaSO}_4$. Следовательно, химическое количество образовавшегося сульфата кальция равно химическому количеству прореагировавшего оксида серы(VI):

$n(\text{CaSO}_4) = n(\text{SO}_3) = 0,235 \text{ моль}$

5. Наконец, рассчитаем массу сульфата кальция. Для этого сначала определим его молярную массу:

$M(\text{CaSO}_4) = M(\text{Ca}) + M(\text{S}) + 4 \cdot M(\text{O}) = 40 + 32 + 4 \cdot 16 = 136 \text{ г/моль}$

Теперь вычислим массу $\text{CaSO}_4$ по формуле $m = n \cdot M$:

$m(\text{CaSO}_4) = n(\text{CaSO}_4) \cdot M(\text{CaSO}_4) = 0,235 \text{ моль} \cdot 136 \text{ г/моль} = 31,96 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося сульфата кальция равна 31,96 г.