Номер 694, страница 120 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

694. В воде растворили смесь, состоящую из кальция массой 0,40 г и оксида кальция массой 5,60 г. Гидроксид кальция какой массой образовался в результате реакции?

Дано:

Масса кальция $m(Ca) = 0,40 \text{ г}$
Масса оксида кальция $m(CaO) = 5,60 \text{ г}$

Найти:

Массу образовавшегося гидроксида кальция $m(Ca(OH)_2)$ — ?

Решение:

При растворении смеси кальция и его оксида в воде протекают две химические реакции, в результате которых образуется гидроксид кальция. Чтобы найти общую массу продукта, необходимо рассчитать массу гидроксида кальция, полученного в каждой из реакций, и затем сложить их.

1. Взаимодействие металлического кальция с водой:
Запишем уравнение реакции:
$Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2 \uparrow$
Найдем количество вещества (моль) кальция, используя его молярную массу $M(Ca) \approx 40 \text{ г/моль}$.
$n(Ca) = \frac{m(Ca)}{M(Ca)} = \frac{0,40 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,01 \text{ моль}$
По уравнению реакции, из 1 моль кальция образуется 1 моль гидроксида кальция. Значит, количество вещества $Ca(OH)_2$ равно количеству вещества $Ca$:
$n_1(Ca(OH)_2) = n(Ca) = 0,01 \text{ моль}$
Вычислим молярную массу гидроксида кальция: $M(Ca(OH)_2) = 40 + 2 \cdot (16 + 1) = 74 \text{ г/моль}$.
Теперь найдем массу гидроксида кальция, полученного в этой реакции:
$m_1(Ca(OH)_2) = n_1(Ca(OH)_2) \cdot M(Ca(OH)_2) = 0,01 \text{ моль} \cdot 74 \text{ г/моль} = 0,74 \text{ г}$

2. Взаимодействие оксида кальция с водой:
Запишем уравнение реакции:
$CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2$
Найдем количество вещества (моль) оксида кальция, используя его молярную массу $M(CaO) = 40 + 16 = 56 \text{ г/моль}$.
$n(CaO) = \frac{m(CaO)}{M(CaO)} = \frac{5,60 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$
По уравнению реакции, из 1 моль оксида кальция образуется 1 моль гидроксида кальция. Значит, количество вещества $Ca(OH)_2$ равно количеству вещества $CaO$:
$n_2(Ca(OH)_2) = n(CaO) = 0,1 \text{ моль}$
Масса гидроксида кальция, полученного в этой реакции:
$m_2(Ca(OH)_2) = n_2(Ca(OH)_2) \cdot M(Ca(OH)_2) = 0,1 \text{ моль} \cdot 74 \text{ г/моль} = 7,4 \text{ г}$

3. Общая масса гидроксида кальция:
Сложим массы гидроксида кальция, полученные в обеих реакциях:
$m_{общ}(Ca(OH)_2) = m_1(Ca(OH)_2) + m_2(Ca(OH)_2) = 0,74 \text{ г} + 7,4 \text{ г} = 8,14 \text{ г}$

Ответ: масса образовавшегося гидроксида кальция составляет 8,14 г.