Какова массовая доля выхода гидроксида кальция, если из 140 г оксида кальция получили 182 г гидроксида кальция? Также, какой объем водорода (н.у.) можно получить при растворении в воде 240 г кальция, если выход газа составляет 90% от теоретически возможного?

Химия 10 класс Выход веществ в химических реакциях массовая доля гидроксида кальция выход гидроксида кальция кальций в воде объём водорода теоретический выход газа Новый

Для решения поставленных задач необходимо использовать понятия массовой доли, теоретического выхода и расчета объема газа при нормальных условиях.

1. Массовая доля выхода гидроксида кальция:

Сначала определим, что такое массовая доля. Массовая доля выхода продукта определяется как отношение массы полученного продукта к массе исходного реагента, умноженное на 100%.

Формула для расчета массовой доли выхода:

Массовая доля выхода (%) = (масса полученного продукта / масса исходного реагента) * 100%

В данном случае:

• Масса оксида кальция (CaO) = 140 г
• Масса гидроксида кальция (Ca(OH)2) = 182 г

Подставляем значения в формулу:

Массовая доля выхода (%) = (182 г / 140 г) * 100% = 130%

Однако, поскольку массовая доля не может превышать 100%, это говорит о том, что в расчетах была допущена ошибка. Необходимо учитывать, что для реакции CaO + H2O → Ca(OH)2 необходимо учитывать стехиометрию реакции. В данной реакции 1 моль CaO дает 1 моль Ca(OH)2.

Молярная масса CaO = 40 + 16 = 56 г/моль.

Молярная масса Ca(OH)2 = 40 + 2*16 + 2 = 74 г/моль.

Теперь определим, сколько моль CaO содержится в 140 г:

140 г / 56 г/моль = 2.5 моль CaO.

Согласно стехиометрии, мы можем получить 2.5 моль Ca(OH)2:

2.5 моль * 74 г/моль = 185 г Ca(OH)2 (максимально возможный выход).

Теперь пересчитаем массовую долю выхода:

Массовая доля выхода (%) = (182 г / 185 г) * 100% ≈ 98.38%

2. Объем водорода при растворении кальция:

Теперь перейдем ко второй части задачи. При взаимодействии кальция с водой образуется водород:

Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑.

Сначала определим, сколько моль кальция содержится в 240 г:

Молярная масса кальция (Ca) = 40 г/моль.

240 г / 40 г/моль = 6 моль Ca.

Согласно уравнению реакции, 1 моль кальция дает 1 моль водорода. Следовательно, 6 моль кальция даст 6 моль водорода.

Теперь определим теоретический объем водорода при нормальных условиях. 1 моль газа при н.у. занимает 22.4 л:

6 моль * 22.4 л/моль = 134.4 л водорода.

Однако выход газа составляет 90% от теоретически возможного:

Объем водорода = 134.4 л * 0.90 = 120.96 л.

Итак, ответ:

• Массовая доля выхода гидроксида кальция составляет приблизительно 98.38%.
• Объем водорода, получаемого при растворении 240 г кальция, составляет около 120.96 л при 90% выходе газа.