Сколько граммов соли Ca(NO3)2 образуется при взаимодействии 50 г азотной кислоты с оксидом кальция, если выход продукта реакции составляет 90% в массовых долях от теоретически возможного?

Дано:

• Масса азотной кислоты: 50 г
• Выход продукта реакции: 90%

Реакция:

2HNO3 + CaO = Ca(NO3)2 + 2H2O

Химия 10 класс Реакции и расчеты в химии соль Ca(NO3)2 взаимодействие азотной кислоты оксид кальция выход продукта реакции теоретически возможный выход Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно выполнить несколько шагов, начиная с определения количества реагентов и заканчивая расчетом массы образовавшейся соли Ca(NO3)2 с учетом выхода продукта.

Шаг 1: Определим количество молей азотной кислоты (HNO3)

Сначала найдем молекулярную массу HNO3:

• H: 1 г/моль
• N: 14 г/моль
• O: 16 г/моль × 3 = 48 г/моль

Итак, молекулярная масса HNO3 составляет:

1 + 14 + 48 = 63 г/моль

Теперь найдем количество молей HNO3 в 50 г:

Количество молей HNO3 = масса / молекулярная масса = 50 г / 63 г/моль ≈ 0,7937 моль

Шаг 2: Найдем количество молей Ca(NO3)2, которое может образоваться

Согласно уравнению реакции:

2HNO3 + CaO = Ca(NO3)2 + 2H2O

Из уравнения видно, что 2 моля HNO3 реагируют с 1 молью CaO, образуя 1 моль Ca(NO3)2. Это значит, что 0,7937 моль HNO3 могут образовать:

Количество молей Ca(NO3)2 = 0,7937 моль HNO3 × (1 моль Ca(NO3)2 / 2 моль HNO3) = 0,39685 моль Ca(NO3)2

Шаг 3: Найдем массу Ca(NO3)2

Теперь определим молекулярную массу Ca(NO3)2:

• Ca: 40 г/моль
• N: 14 г/моль × 2 = 28 г/моль
• O: 16 г/моль × 6 = 96 г/моль

Итак, молекулярная масса Ca(NO3)2 составляет:

40 + 28 + 96 = 164 г/моль

Теперь найдем массу теоретически возможного Ca(NO3)2:

Масса Ca(NO3)2 = количество молей × молекулярная масса = 0,39685 моль × 164 г/моль ≈ 65,00 г

Шаг 4: Учитываем выход продукта реакции

Поскольку выход продукта реакции составляет 90%, то фактическая масса образовавшейся соли Ca(NO3)2 будет:

Фактическая масса = теоретическая масса × выход = 65,00 г × 0,90 = 58,50 г

Ответ: При взаимодействии 50 г азотной кислоты с оксидом кальция образуется 58,50 г соли Ca(NO3)2 с учетом выхода продукта реакции в 90%.