Question

. Какая масса воды вступила в реакцию с кальцием, если в результате реакции выделилось 2,24 л (н.у.) газа? ответ округлите до десятых.
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2

Answer 1

Добрый день! Давайте разберем этот вопрос пошагово.

В данной реакции у нас реагирует кальций (Ca) с водой (H2O) и образует гидроксид кальция (Ca(OH)2) и водород (H2). Вопрос заключается в том, сколько массы воды вступило в реакцию.

Для решения этой задачи, нам понадобится знать стандартные условия (н.у.), которые включают температуру 0°C и давление 1 атмосфера. Также, нам дано, что объем выделившегося газа равен 2,24 л (н.у.).

Шаг 1: Найдем количество вещества газа H2.

Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Учитывая, что объем газа 2,24 л (н.у.), давление 1 атмосфера (стандартное давление), и температура 0°C (273,15 К), мы можем записать формулу:

(1 атмосфера)(2,24 л) = n(0,0821 л * атм/моль * К)(273,15 К)

Упрощая выражение, получаем:

2,24 = n(0,0821)(273,15)

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества гидроксида кальция (Ca(OH)2).

В уравнении реакции видно, что на одну моль кальция (Ca) идет две моли воды (H2O), и образуется одна моль гидроксида кальция (Ca(OH)2). Таким образом, коэффициенты в уравнении реакции нам показывают мольные соотношения.

Учитывая, что у нас 2,24 л (н.у.) газа H2, мы должны найти количество вещества гидроксида кальция, используя молочное соотношение:

n(Ca(OH)2) = n(H2) / 2

n(Ca(OH)2) = 2,24 / 2

Шаг 3: Рассчитаем массу воды (H2O).

У нас осталась только масса воды (H2O) в реакции. Чтобы найти ее, мы должны знать количество вещества воды (H2O) и молярную массу воды (H2O).

Количество вещества воды (H2O) равно количеству вещества гидроксида кальция (Ca(OH)2):

n(H2O) = n(Ca(OH)2)

Молярная масса воды (H2O) равна суммарной массе атомов водорода и кислорода. Зная, что молярная масса водорода (H) составляет приблизительно 1 г/моль, а молярная масса кислорода (O) - 16 г/моль, мы можем рассчитать молярную массу воды:

Молярная масса H2O = (2 г/моль) + (16 г/моль) = 18 г/моль

Теперь мы можем рассчитать массу воды (H2O):

Масса воды (H2O) = количество вещества воды (H2O) * молярная масса воды (H2O)

Масса воды (H2O) = n(H2O) * 18

Мы уже знаем, что количество вещества воды (H2O) равно количеству вещества гидроксида кальция (Ca(OH)2), поэтому:

Масса воды (H2O) = n(Ca(OH)2) * 18

Найденное значение округляем до десятых.

Это и есть ответ на ваш вопрос о массе воды (H2O), которая вступила в реакцию с кальцием.