Номер 336, страница 64 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

336. Вещество, полученное в результате химической реакции кальция с кислородом, растворили в воде. Масса образовавшегося $Ca(OH)_2$ составила 7,40 г. Определите массу кальция, взятого для реакции.

Дано:

$m(Ca(OH)_2) = 7,40 \text{ г}$

$m(Ca(OH)_2) = 7,40 \text{ г} = 0,0074 \text{ кг}$

Найти:

$m(Ca) - ?$

Решение:

Процесс, описанный в задаче, включает две последовательные химические реакции:

1. Взаимодействие кальция с кислородом, в результате которого образуется оксид кальция ($CaO$):

$2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO$

2. Взаимодействие оксида кальция с водой, приводящее к образованию гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$):

$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$

Из уравнений этих реакций следует, что весь кальций из исходного реагента ($Ca$) полностью переходит в конечный продукт ($Ca(OH)_2$). Стехиометрическое соотношение между кальцием и гидроксидом кальция составляет 1:1. Следовательно, их количества вещества (число молей) равны:

$n(Ca) = n(Ca(OH)_2)$

Для нахождения массы исходного кальция необходимо выполнить следующие расчеты:

1. Вычислим молярную массу гидроксида кальция $Ca(OH)_2$. Используя относительные атомные массы из Периодической таблицы химических элементов Д.И. Менделеева (округляя до целых): $Ar(Ca)=40$, $Ar(O)=16$, $Ar(H)=1$.

$M(Ca(OH)_2) = Ar(Ca) + 2 \times (Ar(O) + Ar(H)) = 40 + 2 \times (16 + 1) = 74 \text{ г/моль}$

2. Рассчитаем количество вещества гидроксида кальция, используя известную массу:

$n(Ca(OH)_2) = \frac{m(Ca(OH)_2)}{M(Ca(OH)_2)} = \frac{7,40 \text{ г}}{74 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

3. Поскольку $n(Ca) = n(Ca(OH)_2)$, количество вещества кальция, вступившего в реакцию, также составляет 0,1 моль:

$n(Ca) = 0,1 \text{ моль}$

4. Найдем массу кальция, зная его количество вещества и молярную массу ($M(Ca) = 40 \text{ г/моль}$):

$m(Ca) = n(Ca) \times M(Ca) = 0,1 \text{ моль} \times 40 \text{ г/моль} = 4,0 \text{ г}$

Ответ: масса кальция, взятого для реакции, составляет 4,0 г.