Какова максимальная масса соли, которую можно получить при реакции 37 г гидроксида кальция с соляной кислотой

Валера

69

Для решения данной задачи нам необходимо использовать понятие молярной массы вещества и уравнение реакции. Давайте начнем с записи уравнения реакции между гидроксидом кальция (Ca(OH)2) и соляной кислотой (HCl):

\[Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O\]

Из уравнения видно, что при реакции между 1 молью гидроксида кальция и 2 молями соляной кислоты образуется 1 моль хлорида кальция и 2 моля воды.

Теперь посмотрим на информацию, данную в задаче. В задаче указано, что масса гидроксида кальция равна 37 г. Мы можем использовать эту массу для определения количества молей исходного вещества. Для этого нам понадобится знать молярную массу гидроксида кальция.

Молярная масса гидроксида кальция (Ca(OH)2) равна сумме масс его элементов:

\[M(Ca(OH)_2) = M(Ca) + 2 \cdot M(O) + 2 \cdot M(H)\]

Находим молярные массы элементов:
- Молярная масса кальция (Ca) равна 40.08 г/моль;
- Молярная масса кислорода (O) равна 16.00 г/моль;
- Молярная масса водорода (H) равна 1.01 г/моль.

Подставляем значения в формулу:

\[M(Ca(OH)_2) = 40.08 + 2 \cdot 16.00 + 2 \cdot 1.01 = 74.14 \, \text{г/моль}\]

Теперь мы можем найти количество молей гидроксида кальция по формуле:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество молей, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.

Подставляем значения:

\[n = \frac{37}{74.14} = 0.499 \, \text{моль}\]

Из уравнения реакции видно, что для образования 1 моля хлорида кальция необходимо использовать 1 моль гидроксида кальция. Таким образом, количество молей хлорида кальция будет также равно 0.499 моль.

Затем, в задаче указано, что выход продукта (хлорида кальция) составляет 80% от теоретически возможного количества. Для определения массы хлорида кальция, которая была получена при таком выходе, умножим теоретическую массу хлорида кальция на процент выхода:

\[m_{\text{хл}} = m_{\text{теор}} \cdot \text{процент выхода}\]

Теоретическая масса хлорида кальция можно найти, зная количество молей:

\[m_{\text{теор}} = n_{\text{хл}} \cdot M_{\text{хл}}\]

где \(m_{\text{теор}}\) - теоретическая масса хлорида кальция,
\(n_{\text{хл}}\) - количество молей хлорида кальция,
\(M_{\text{хл}}\) - молярная масса хлорида кальция.

Молярная масса хлорида кальция (CaCl2) равна сумме масс его элементов:

\[M_{\text{хл}} = M(Ca) + 2 \cdot M(Cl)\]

Находим молярные массы элементов:
- Молярная масса кальция (Ca) равна 40.08 г/моль;
- Молярная масса хлора (Cl) равна 35.45 г/моль.

Подставляем значения:

\[M_{\text{хл}} = 40.08 + 2 \cdot 35.45 = 110.98 \, \text{г/моль}\]

Теперь можем найти теоретическую массу хлорида кальция:

\[m_{\text{теор}} = 0.499 \, \text{моль} \cdot 110.98 \, \text{г/моль} = 55.44 \, \text{г}\]

Теперь можем найти массу хлорида кальция, которая была получена с выходом 80%:

\[m_{\text{хл}} = 55.44 \, \text{г} \cdot 0.8 = 44.35 \, \text{г}\]

Таким образом, максимальная масса соли (хлорида кальция), которую можно получить при таких условиях, равна 44.35 г.