Номер 3, страница 63 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:

Масса кальция: $m(\text{Ca}) = 4 \text{ г}$

Практическая масса хлорида кальция: $m_{\text{практ}}(\text{CaCl}_2) = 10.212 \text{ г}$

Соляная кислота: $\text{HCl}$ (в избытке)

Найти:

Практический выход: $\eta (\text{CaCl}_2) - \%$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия кальция с соляной кислотой:

$\text{Ca} + 2\text{HCl} \to \text{CaCl}_2 + \text{H}_2$

2. Определим молярные массы веществ, участвующих в расчете:

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

Молярная масса хлорида кальция: $M(\text{CaCl}_2) = M(\text{Ca}) + 2 \times M(\text{Cl}) = 40.08 + 2 \times 35.45 = 110.98 \text{ г/моль}$

3. Вычислим количество вещества кальция. Так как соляная кислота находится в избытке, кальций является лимитирующим реагентом:

$n(\text{Ca}) = \frac{m(\text{Ca})}{M(\text{Ca})} = \frac{4 \text{ г}}{40.08 \text{ г/моль}} \approx 0.0998 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моля кальция образуется 1 моль хлорида кальция. Следовательно, теоретическое количество вещества хлорида кальция равно количеству вещества кальция:

$n_{\text{теор}}(\text{CaCl}_2) = n(\text{Ca}) \approx 0.0998 \text{ моль}$

5. Рассчитаем теоретическую массу хлорида кальция, которая должна была образоваться при 100% выходе реакции:

$m_{\text{теор}}(\text{CaCl}_2) = n_{\text{теор}}(\text{CaCl}_2) \times M(\text{CaCl}_2) = 0.0998 \text{ моль} \times 110.98 \text{ г/моль} \approx 11.076 \text{ г}$

6. Вычислим практический выход хлорида кальция по формуле:

$\eta (\text{CaCl}_2) = \frac{m_{\text{практ}}(\text{CaCl}_2)}{m_{\text{теор}}(\text{CaCl}_2)} \times 100\%$

$\eta (\text{CaCl}_2) = \frac{10.212 \text{ г}}{11.076 \text{ г}} \times 100\% \approx 92.20\%$

Ответ:

Практический выход хлорида кальция составляет примерно $92.20\%$.