Какова практическая выход продукта реакции, если для производства 9,1 г гашеной извести использовалось 60 г мела

Евгеньевич

44

Для решения данной задачи нам необходимо учесть реакцию между гашеной известью (Ca(OH)2) и мелом (CaCO3). Реакция между ними имеет следующее уравнение:

\[Ca(OH)2 + CaCO3 → CaO + CO2 + H2O\]

Из уравнения видно, что после проведения реакции образуется оксид кальция (CaO), углекислый газ (CO2) и вода (H2O). Нам необходимо найти массу оксида кальция (CaO), который является продуктом реакции.

Для начала, найдём количество вещества гашеной извести. Для этого воспользуемся формулой:

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

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

Молярная масса гашеной извести (Ca(OH)2) составляет:

\[M_{Ca(OH)2} = M_{Ca} + 2 \cdot (M_{O} + M_{H})\]

где \(M_{Ca}\) - масса атома кальция, \(M_{O}\) - масса атома кислорода, \(M_{H}\) - масса атома водорода.

С учетом массы атомов и их практических значений, получаем:

\[M_{Ca(OH)2} = 40,1 г/моль + 2 \cdot (16 г/моль + 1 г/моль) = 74,1 г/моль\]

Теперь посчитаем количество вещества гашеной извести:

\[n_{Ca(OH)2} = \frac{m_{Ca(OH)2}}{M_{Ca(OH)2}} = \frac{9,1 г}{74,1 г/моль}\]

Полученное значение будет равно:

\[n_{Ca(OH)2} \approx 0,123 моль\]

Далее, найдем количество вещества карбоната кальция (CaCO3). Для этого воспользуемся той же формулой:

\[n_{CaCO3} = \frac{m_{CaCO3}}{M_{CaCO3}}\]

Молярная масса карбоната кальция (CaCO3) вычисляется аналогично:

\[M_{CaCO3} = M_{Ca} + M_{C} + 3 \cdot M_{O}\]

где \(M_{C}\) - масса атома углерода.

С учетом массы атомов и их практических значений, получаем:

\[M_{CaCO3} = 40,1 г/моль + 12 г/моль + 3 \cdot (16 г/моль) = 100,1 г/моль\]

Теперь посчитаем количество вещества карбоната кальция:

\[n_{CaCO3} = \frac{m_{CaCO3}}{M_{CaCO3}} = \frac{60 г}{100,1 г/моль}\]

Полученное значение будет равно:

\[n_{CaCO3} \approx 0,599 моль\]

Согласно уравнению реакции мы видим, что соотношение между гашеной известью и карбонатом кальция составляет 1:1 (коэффициенты при веществах равны), то есть каждый моль гашеной извести реагирует с одним молем карбоната кальция.

Таким образом, количество вещества гашеной извести, используемое в реакции, равно количеству карбоната кальция:

\[n_{Ca(OH)2} = n_{CaCO3} \approx 0,123 моль\]

Теперь установим соотношение между количеством вещества гашеной извести и образовавшимся в результате реакции оксидом кальция (CaO). Соотношение между ними также будет 1:1, так как коэффициенты при них в уравнении реакции равны.

Таким образом, количество вещества оксида кальция равно количеству использованной гашеной извести:

\[n_{CaO} = n_{Ca(OH)2} \approx 0,123 моль\]

Найдём массу оксида кальция, используя формулу:

\[m_{CaO} = n_{CaO} \cdot M_{CaO}\]

Молярная масса оксида кальция (CaO) составляет:

\[M_{CaO} = M_{Ca} + M_{O}\]

С учетом массы атомов и их практических значений, получаем:

\[M_{CaO} = 40,1 г/моль + 16 г/моль = 56,1 г/моль\]

Теперь мы можем рассчитать массу оксида кальция:

\[m_{CaO} = n_{CaO} \cdot M_{CaO} \approx 0,123 моль \cdot 56,1 г/моль\]

Полученное значение будет равно:

\[m_{CaO} \approx 6,9 г\]

Таким образом, практическая выход продукта реакции, то есть масса оксида кальция, равна приблизительно 6,9 г.