Номер 4, страница 36 - гдз по химии 8 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Власовец

Дано

Масса кальция: $m(\text{Ca}) = 10 \text{ г}$

Условия: нормальные условия (н. у.)

Перевод в СИ:

Масса кальция: $m(\text{Ca}) = 10 \text{ г} = 0.010 \text{ кг}$

Молярная масса кальция: $M(\text{Ca}) = 40.08 \text{ г/моль} = 0.04008 \text{ кг/моль}$

Молярный объем газа при н. у.: $V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 0.0224 \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

Объем газа: $V(\text{газа})$, дм$^3$

Решение

При растворении кальция в воде происходит химическая реакция с образованием гидроксида кальция и выделением газообразного водорода. Запишем сбалансированное уравнение реакции:

$\text{Ca} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca}(\text{OH})_2 + \text{H}_2 \uparrow$

Определим количество вещества кальция, которое вступило в реакцию. Используем массу кальция и его молярную массу:

$n(\text{Ca}) = \frac{m(\text{Ca})}{M(\text{Ca})}$

$n(\text{Ca}) = \frac{10 \text{ г}}{40.08 \text{ г/моль}} \approx 0.2495 \text{ моль}$

Согласно стехиометрии уравнения реакции, 1 моль кальция ($\text{Ca}$) реагирует с образованием 1 моля газообразного водорода ($\text{H}_2$). Следовательно, количество выделившегося водорода равно количеству прореагировавшего кальция:

$n(\text{H}_2) = n(\text{Ca}) \approx 0.2495 \text{ моль}$

При нормальных условиях (н. у.) один моль любого газа занимает объем $22.4 \text{ дм}^3$. Рассчитаем объем выделившегося водорода:

$V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times V_m$

$V(\text{H}_2) = 0.2495 \text{ моль} \times 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}$

$V(\text{H}_2) \approx 5.5888 \text{ дм}^3$

Округлим полученное значение до двух значащих цифр, учитывая точность исходных данных (10 г):

$V(\text{H}_2) \approx 5.6 \text{ дм}^3$

Ответ: 5.6 дм$^3$