Какова масса кристаллогидрата, выпавшего из раствора, полученного из оксида кальция, полученного при обработке

  • 70
Какова масса кристаллогидрата, выпавшего из раствора, полученного из оксида кальция, полученного при обработке 60 г твердого карбоната кальция, растворенного в точном количестве раствора, содержащего 36.5% хлороводорода? Раствор охладили до 0 градусов Цельсия, и в результате образовался осадок гексагидрата хлорида кальция. При данной температуре растворимость хлорида составляет 37.36 г. Какова масса выпавших кристаллов кристаллогидрата?
Арсен
30
Для решения этой задачи нам понадобятся несколько шагов. Давайте разберемся.

Шаг 1: Найдем массу оксида кальция (CaO), полученного из 60 г твердого карбоната кальция (CaCO3).

Так как молярная масса CaCO3 равна 100.09 г/моль (40.08 г/моль для Ca и 12.01 г/моль для C), мы можем рассчитать количество молей CaCO3:

\[
\text{количество молей CaCO3} = \frac{\text{масса CaCO3}}{\text{молярная масса CaCO3}} = \frac{60\, \text{г}}{100.09\, \text{г/моль}} \approx 0.5999\, \text{моль}
\]

Так как стехиометрическое соотношение между CaCO3 и CaO равно 1:1, масса CaO также будет равна 60 г.

Шаг 2: Рассчитаем количество молей HCl (хлороводорода), содержащегося в растворе массой 36.5% (0.365) от общего объема.

Давайте предположим, что мы имеем точный объем раствора. Тогда объем раствора, содержащего 36.5% HCl, будет равен:

\[
\text{объем HCl} = \frac{\text{масса HCl}}{\text{плотность HCl}} = \frac{0.365 \times \text{объем раствора}}{\text{плотность HCl}}
\]

Здесь мы используем плотность HCl, чтобы преобразовать массу в объем. Конкретные значения зависят от условий данной задачи, поэтому давайте просто назовем это "плотностью HCl" для упрощения.

Мы не можем точно рассчитать объем раствора, поэтому давайте оставим эту переменную как "V".

Теперь мы можем записать уравнение, связывающее количество молей HCl с массой раствора:

\[
\text{количество молей HCl} = \frac{\text{масса HCl}}{\text{молярная масса HCl}} = \frac{0.365 \times V}{m_HCl}
\]

где \(m_HCl\) - молярная масса HCl.

Шаг 3: Рассчитаем количество молей CaO, участвующих в реакции с образованием осадка гексагидрата хлорида кальция (CaCl2 • 6H2O).

Так как стехиометрическое соотношение между CaO и CaCl2 • 6H2O равно 1:1, количество молей CaO будет равно количеству молей CaCl2 • 6H2O.

Шаг 4: Найдем массу CaCl2 • 6H2O, рассчитав количество молей CaCl2 • 6H2O и используя его массу.

Осадок CaCl2 • 6H2O образуется из раствора при охлаждении до 0 градусов Цельсия. Растворимость CaCl2 при данной температуре равна 37.36 г. Поэтому масса CaCl2 • 6H2O будет равна 37.36 г.

Шаг 5: Найдем массу кристаллов кристаллогидрата (CaCl2 • 6H2O), выпавших из раствора.

Так как стехиометрическое соотношение между CaCl2 • 6H2O и CaO равно 1:1, масса CaO будет равна массе CaCl2 • 6H2O, полученной в шаге 4.

Таким образом, масса выпавших кристаллов кристаллогидрата будет равна 37.36 г.

По порядку наших шагов получаем верный ответ: масса выпавших кристаллов кристаллогидрата составляет 37.36 г.