Номер 411, страница 75 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

411. Соль какой массой образуется при взаимодействии высшего оксида углерода массой 8,80 г с избытком оксида кальция?

Дано:

масса высшего оксида углерода ($CO_2$) $m(CO_2) = 8,80 \text{ г}$

оксид кальция ($CaO$) взят в избытке

$m(CO_2) = 8,80 \text{ г} = 0,00880 \text{ кг}$

Найти:

массу образовавшейся соли $m_{соли} - ?$

Решение:

1. Определим формулы веществ, участвующих в реакции. Высший оксид углерода соответствует степени окисления углерода +4, его формула - $CO_2$ (диоксид углерода). Оксид кальция имеет формулу $CaO$. При взаимодействии кислотного оксида ($CO_2$) с основным оксидом ($CaO$) образуется соль - карбонат кальция, формула которого $CaCO_3$.

2. Запишем уравнение химической реакции. Так как оксид кальция по условию находится в избытке, то диоксид углерода прореагирует полностью, и все расчеты следует вести по нему (по недостатку).

$CO_2 + CaO \rightarrow CaCO_3$

3. Для проведения расчетов нам понадобятся молярные массы диоксида углерода и карбоната кальция. Вычислим их, используя относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева (округляем до целых: C - 12, O - 16, Ca - 40).

Молярная масса диоксида углерода ($CO_2$):

$M(CO_2) = Ar(C) + 2 \cdot Ar(O) = 12 + 2 \cdot 16 = 44 \text{ г/моль}$

Молярная масса карбоната кальция ($CaCO_3$):

$M(CaCO_3) = Ar(Ca) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 40 + 12 + 3 \cdot 16 = 100 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества диоксида углерода массой 8,80 г по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(CO_2) = \frac{m(CO_2)}{M(CO_2)} = \frac{8,80 \text{ г}}{44 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции стехиометрические коэффициенты перед $CO_2$ и $CaCO_3$ равны 1. Это означает, что количество вещества образовавшегося карбоната кальция равно количеству вещества прореагировавшего диоксида углерода.

$\frac{n(CO_2)}{1} = \frac{n(CaCO_3)}{1}$

$n(CaCO_3) = n(CO_2) = 0,2 \text{ моль}$

6. Теперь, зная количество вещества и молярную массу карбоната кальция, можем найти его массу по формуле $m = n \cdot M$:

$m(CaCO_3) = n(CaCO_3) \cdot M(CaCO_3) = 0,2 \text{ моль} \cdot 100 \text{ г/моль} = 20 \text{ г}$

Так как исходная масса в условии задачи дана с точностью до сотых (8,80 г), что соответствует трем значащим цифрам, то и ответ целесообразно представить с такой же точностью.

$m(CaCO_3) = 20,0 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшейся соли (карбоната кальция) составляет 20,0 г.