Номер 5, страница 37 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:
масса углерода $m(\text{C}) = 6 \text{ г}$
масса раствора гидроксида кальция $m(\text{раствора } \text{Ca(OH)}_2) = 700 \text{ г}$
массовая доля гидроксида кальция $\omega(\text{Ca(OH)}_2) = 8\%$

Перевод в систему СИ:
$m(\text{C}) = 6 \times 10^{-3} \text{ кг}$
$m(\text{раствора } \text{Ca(OH)}_2) = 700 \times 10^{-3} \text{ кг}$
$\omega(\text{Ca(OH)}_2) = 0.08$

Найти:
масса соли $m(\text{соли})$
название соли

Решение:
1. Сначала напишем уравнение реакции горения углерода:
$\text{C} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2$

2. Найдем количество вещества углерода:
Молярная масса углерода $M(\text{C}) = 12 \text{ г/моль}$.
$n(\text{C}) = \frac{m(\text{C})}{M(\text{C})} = \frac{6 \text{ г}}{12 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции (1), из 1 моль углерода образуется 1 моль углекислого газа. Следовательно, количество вещества углекислого газа, образовавшегося при сгорании углерода, равно:
$n(\text{CO}_2) = n(\text{C}) = 0.5 \text{ моль}$

4. Далее найдем массу чистого гидроксида кальция в растворе:
$m(\text{Ca(OH)}_2) = m(\text{раствора } \text{Ca(OH)}_2) \times \omega(\text{Ca(OH)}_2) = 700 \text{ г} \times 0.08 = 56 \text{ г}$

5. Найдем количество вещества гидроксида кальция:
Молярная масса гидроксида кальция $M(\text{Ca(OH)}_2) = 40 + 2 \times (16 + 1) = 40 + 34 = 74 \text{ г/моль}$.
$n(\text{Ca(OH)}_2) = \frac{m(\text{Ca(OH)}_2)}{M(\text{Ca(OH)}_2)} = \frac{56 \text{ г}}{74 \text{ г/моль}} \approx 0.7568 \text{ моль}$

6. Напишем уравнение реакции углекислого газа с гидроксидом кальция. При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида кальция образуется карбонат кальция (соль, которая соответствует описанию в задаче - E170, кальцит, мрамор и т.д.):
$\text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 \downarrow + \text{H}_2\text{O}$

7. Определим, какое из веществ является лимитирующим реагентом. По уравнению реакции (2) видно, что $\text{CO}_2$ и $\text{Ca(OH)}_2$ реагируют в мольном соотношении 1:1. Сравниваем количества веществ: $n(\text{CO}_2) = 0.5 \text{ моль}$ и $n(\text{Ca(OH)}_2) \approx 0.7568 \text{ моль}$.
Так как $n(\text{CO}_2) < n(\text{Ca(OH)}_2)$, углекислый газ $\text{CO}_2$ находится в недостатке и является лимитирующим реагентом. Количество образующейся соли будет определяться количеством $\text{CO}_2$.

8. По уравнению реакции (2), из 1 моль $\text{CO}_2$ образуется 1 моль $\text{CaCO}_3$. Следовательно, количество вещества образовавшейся соли $\text{CaCO}_3$ равно:
$n(\text{CaCO}_3) = n(\text{CO}_2) = 0.5 \text{ моль}$

9. Найдем массу образовавшейся соли (карбоната кальция):
Молярная масса карбоната кальция $M(\text{CaCO}_3) = 40 + 12 + 3 \times 16 = 40 + 12 + 48 = 100 \text{ г/моль}$.
$m(\text{CaCO}_3) = n(\text{CaCO}_3) \times M(\text{CaCO}_3) = 0.5 \text{ моль} \times 100 \text{ г/моль} = 50 \text{ г}$

10. Название образовавшейся соли – карбонат кальция ($\text{CaCO}_3$). Это подтверждается описанием в задаче, так как карбонат кальция является пищевой добавкой E170, белым красителем, входит в состав известняка, мрамора, мела и скорлупы яиц.

Ответ: масса соли составляет 50 г. Название соли: карбонат кальция.