При взаимодействии кальция с водой образуется гидроксид кальция и выделяется водород:
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.
При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида калия образуется гидрокарбонат кальция:
Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2.
Карбонат кальция образуется при взаимодействии гидрокарбоната с гидроксидом кальция:
Ca(HСО3)2 + Cа(OН)2 = 2CaCO3 + 2H2O.
В результате термического разложения карбоната кальция образуется оксид:
CaCO3 = CaO + CO2.
При алюмотермическом восстановлении оксида получится металлический кальций:
4CaO + 2Al = 3Ca + CaAl2O4.
Задача 2. Для растворения смеси оксида и карбоната магния потребовалось 400 мл 2 моль/л раствора соляной кислоты. В результате взаимодействия выделилось 6,72 л газа. Определите массы веществ в смеси.
Дано:
V (р-ра HCl) = 400 мл
CM = 2 моль/л
V (газа) = 6,72 л
М (MgO) = 40 г/моль
М (MgСO3) = 84 г/мольПри взаимодействии кальция с водой образуется гидроксид кальция и выделяется водород:
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.
При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида калия образуется гидрокарбонат кальция:
Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2.
Карбонат кальция образуется при взаимодействии гидрокарбоната с гидроксидом кальция:
Ca(HСО3)2 + Cа(OН)2 = 2CaCO3 + 2H2O.
В результате термического разложения карбоната кальция образуется оксид:
CaCO3 = CaO + CO2.
При алюмотермическом восстановлении оксида получится металлический кальций:
4CaO + 2Al = 3Ca + CaAl2O4.
Задача 2. Для растворения смеси оксида и карбоната магния потребовалось 400 мл 2 моль/л раствора соляной кислоты. В результате взаимодействия выделилось 6,72 л газа. Определите массы веществ в смеси.
Дано:
V (р-ра HCl) = 400 мл
CM = 2 моль/л
V (газа) = 6,72 л
М (MgO) = 40 г/моль
М (MgСO3) = 84 г/моль
Запишем уравнения реакций взаимодействия компонентов смеси с соляной кислотой:
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O, (1)
MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + CO2 + H2O. (2)
Газ выделяется только в реакции (2), при взаимодействии карбоната магния и кислоты. Вычислим количество образовавшегося газа и определим количество карбоната магния:
(моль),
по уравнению реакции (2) 1 моль газа образуется из 1 моль карбоната магния, следовательно, 0,3 моль газа образуется из 0,3 моль карбоната магния. Масса карбоната магния равна:
m (MgCO3) = n · M = 0,3 · 84 = 25,2 (г).
Определить количество оксида магния в смеси можно, зная количество соляной кислоты, пошедшей на реакцию (1). Вычислим общее количество соляной кислоты. По определению молярной концентрации:
, тогда:
n (HCl) = CM · V(р-ра) = 2 · 0,4 = 0,8 (моль).
По уравнению реакции (2) 1 моль карбоната магния соответствует 2 моль соляной кислоты, в смеси имеется 0,3 моль карбоната, следовательно, на его растворение израсходовано 0,6 моль кислоты. Оставшаяся кислота реагирует с оксидом магния. Вычислим количество кислоты, пошедшей на реакцию (1):
то есть во взаимодействие с оксидом вступает 0,2 моль кислоты. По уравнению реакции (1) 1 моль оксида магния соответствует 2 моль кислоты, следовательно, 0,2 моль кислоты реагирует с 0,1 моль оксида. Масса оксида равна:
1. Напишем уравнение всех реакций: Mg+2HCl=MgCl2+H2 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2 AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2 2. Найдем количество вещества водорода по формуле n=V/Vm, где Vm=22.4 литр/моль. n (H2)=5.6/22.4=0.25 моль. Сразу же найдем и массу выделившегося водорода по формуле m=M*n. m (H2)= 0.25*2=0.5 грамм. Пусть количество вещества Mg будет Х, а количество вещества алюминия Y, тогда получим следующую систему уравнений: . Зная количество вещества каждого металла, можем найти массу этих металлов: m (Mg)=2.4 грамм, а m (Al)=2.7 грамм. 3. Найдем массу раствора соляной кислоты по формуле m=p*V. m (HCl)=1.183*50.7=60 грамм. Найдем массу чистой соляной кислоты по формуле m вещества= w*m раствора/100%. m (HCl)=60*0.365=21.9 грамм. Найдем количество вещества HCl. n (HCl)=21.9/36.5=0.6 моль; HCl в избытке. Найдем количество вещества HCl, которое прореагирует с Mg и Al по уравнению реакции: n (HCl) при реакции с Mg= 0.2 моль, n (HCl) при реакции с Al=0.3 моль. n (HCl), вступившее в реакцию с NaOH=0.6-0.2-0.3=0.1 моль. Напишем данную реакцию: NaOH+HCl=NaCl+H2O. 4. Найдем количество вещества MgCl2 и AlCl3 по уравнению реакции: n (MgCl2)=0.1 моль, а n (AlCl3)= 0.1 моль. Найдем массу раствора NaOH по формуле m=p*V. m (NaOH)=78.1*1.28=100 грамм. Масса чистого NaOH находим по формуле m вещества= w*m раствора/100%. m вещества (NaOH)=100*0.26=26 грамм; n(NaOH)=0.65 моль. Найдем количество вещества, которое вступило в реакцию с HCl по уравнению реакции: n (NaOH)=n (HCl)=0.1 моль. m (NaOH)=0.1*40=4 грамма. m (NaOH), которая вступит в реакцию с MgCl2 и AlCl3= 22 грамма. Найдем количество вещества NaOH в каждой реакции с солями. n (NaOH) при реакции с MgCl2= 0.2 моль, а при реакции с AlCl3=0.3 моль. В растворе осталось еще 0.05 моль NaOH (2 грамма). 5. Найдем количество вещества осадков Al(OH)3 и Mg(OH)2 по уравнению реакции: n (Al(OH)3)=0.1 моль, а n (Mg(OH)2)=0.1 моль. Найдем массы этих осадков: m (Al(OH)3)=0.1*78=7.8 грамм, а m (Mg(OH)2)=0.1*58=5.8 грамм. 6. Масса образовавшегося раствора= m (Mg)+m (Al)+m раствора (HCl)+m раствора (NaOH)-m (H2)-m (Al(OH)3)-m (Mg(OH)2)=151.25 грамм. В растворе осталось: 2 грамма (NaOH) и NaCl. Найдем массу NaCl в реакции с осадками и NaOH с HCl. m (NaCl) при реакции с образованием Al(OH)3=17.55 грамм, при реакции с образованием Mg(OH)2=11.7 грамм, при реакции NaOH с HCl=5.85 грамм. m общая (NaCl)=5.85+11.7+17.55=35.1 грамм. Найдем массовую долю оставшихся веществ по формуле w=m вещества*100%/m раствора.w (NaOH)=2*100/151.25=1.32%, а w (NaCl)=35.1*100/151.25=23.2%. ответ: 1.32%, 23.2%.
При взаимодействии кальция с водой образуется гидроксид кальция и выделяется водород:
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.
При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида калия образуется гидрокарбонат кальция:
Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2.
Карбонат кальция образуется при взаимодействии гидрокарбоната с гидроксидом кальция:
Ca(HСО3)2 + Cа(OН)2 = 2CaCO3 + 2H2O.
В результате термического разложения карбоната кальция образуется оксид:
CaCO3 = CaO + CO2.
При алюмотермическом восстановлении оксида получится металлический кальций:
4CaO + 2Al = 3Ca + CaAl2O4.
Задача 2. Для растворения смеси оксида и карбоната магния потребовалось 400 мл 2 моль/л раствора соляной кислоты. В результате взаимодействия выделилось 6,72 л газа. Определите массы веществ в смеси.
Дано:
V (р-ра HCl) = 400 мл
CM = 2 моль/л
V (газа) = 6,72 л
М (MgO) = 40 г/моль
М (MgСO3) = 84 г/мольПри взаимодействии кальция с водой образуется гидроксид кальция и выделяется водород:
Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.
При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида калия образуется гидрокарбонат кальция:
Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2.
Карбонат кальция образуется при взаимодействии гидрокарбоната с гидроксидом кальция:
Ca(HСО3)2 + Cа(OН)2 = 2CaCO3 + 2H2O.
В результате термического разложения карбоната кальция образуется оксид:
CaCO3 = CaO + CO2.
При алюмотермическом восстановлении оксида получится металлический кальций:
4CaO + 2Al = 3Ca + CaAl2O4.
Задача 2. Для растворения смеси оксида и карбоната магния потребовалось 400 мл 2 моль/л раствора соляной кислоты. В результате взаимодействия выделилось 6,72 л газа. Определите массы веществ в смеси.
Дано:
V (р-ра HCl) = 400 мл
CM = 2 моль/л
V (газа) = 6,72 л
М (MgO) = 40 г/моль
М (MgСO3) = 84 г/моль
Запишем уравнения реакций взаимодействия компонентов смеси с соляной кислотой:
MgO + 2HCl = MgCl2 + H2O, (1)
MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + CO2 + H2O. (2)
Газ выделяется только в реакции (2), при взаимодействии карбоната магния и кислоты. Вычислим количество образовавшегося газа и определим количество карбоната магния:
(моль),
по уравнению реакции (2) 1 моль газа образуется из 1 моль карбоната магния, следовательно, 0,3 моль газа образуется из 0,3 моль карбоната магния. Масса карбоната магния равна:
m (MgCO3) = n · M = 0,3 · 84 = 25,2 (г).
Определить количество оксида магния в смеси можно, зная количество соляной кислоты, пошедшей на реакцию (1). Вычислим общее количество соляной кислоты. По определению молярной концентрации:
, тогда:
n (HCl) = CM · V(р-ра) = 2 · 0,4 = 0,8 (моль).
По уравнению реакции (2) 1 моль карбоната магния соответствует 2 моль соляной кислоты, в смеси имеется 0,3 моль карбоната, следовательно, на его растворение израсходовано 0,6 моль кислоты. Оставшаяся кислота реагирует с оксидом магния. Вычислим количество кислоты, пошедшей на реакцию (1):
n1 (HCl) = n (HCl) – n2 (HCl) = 0,8 – 0,6 = 0,2 (моль),
то есть во взаимодействие с оксидом вступает 0,2 моль кислоты. По уравнению реакции (1) 1 моль оксида магния соответствует 2 моль кислоты, следовательно, 0,2 моль кислоты реагирует с 0,1 моль оксида. Масса оксида равна:
m (MgO) = n · M = 0,1 · 40 = 4 (г).
ответ: m (MgО) = 4 г; m (MgCO3) = 25,2 г.
Объяснение:
Mg+2HCl=MgCl2+H2
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl
MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2
2. Найдем количество вещества водорода по формуле n=V/Vm, где Vm=22.4 литр/моль. n (H2)=5.6/22.4=0.25 моль. Сразу же найдем и массу выделившегося водорода по формуле m=M*n. m (H2)= 0.25*2=0.5 грамм.
Пусть количество вещества Mg будет Х, а количество вещества алюминия Y, тогда получим следующую систему уравнений:
3. Найдем массу раствора соляной кислоты по формуле m=p*V. m (HCl)=1.183*50.7=60 грамм. Найдем массу чистой соляной кислоты по формуле m вещества= w*m раствора/100%. m (HCl)=60*0.365=21.9 грамм. Найдем количество вещества HCl. n (HCl)=21.9/36.5=0.6 моль; HCl в избытке. Найдем количество вещества HCl, которое прореагирует с Mg и Al по уравнению реакции: n (HCl) при реакции с Mg= 0.2 моль, n (HCl) при реакции с Al=0.3 моль. n (HCl), вступившее в реакцию с NaOH=0.6-0.2-0.3=0.1 моль. Напишем данную реакцию: NaOH+HCl=NaCl+H2O.
4. Найдем количество вещества MgCl2 и AlCl3 по уравнению реакции: n (MgCl2)=0.1 моль, а n (AlCl3)= 0.1 моль.
Найдем массу раствора NaOH по формуле m=p*V. m (NaOH)=78.1*1.28=100 грамм. Масса чистого NaOH находим по формуле m вещества= w*m раствора/100%. m вещества (NaOH)=100*0.26=26 грамм; n(NaOH)=0.65 моль. Найдем количество вещества, которое вступило в реакцию с HCl по уравнению реакции: n (NaOH)=n (HCl)=0.1 моль. m (NaOH)=0.1*40=4 грамма.
m (NaOH), которая вступит в реакцию с MgCl2 и AlCl3= 22 грамма. Найдем количество вещества NaOH в каждой реакции с солями. n (NaOH) при реакции с MgCl2= 0.2 моль, а при реакции с AlCl3=0.3 моль. В растворе осталось еще 0.05 моль NaOH (2 грамма).
5. Найдем количество вещества осадков Al(OH)3 и Mg(OH)2 по уравнению реакции: n (Al(OH)3)=0.1 моль, а n (Mg(OH)2)=0.1 моль. Найдем массы этих осадков: m (Al(OH)3)=0.1*78=7.8 грамм, а m (Mg(OH)2)=0.1*58=5.8 грамм.
6. Масса образовавшегося раствора= m (Mg)+m (Al)+m раствора (HCl)+m раствора (NaOH)-m (H2)-m (Al(OH)3)-m (Mg(OH)2)=151.25 грамм.
В растворе осталось: 2 грамма (NaOH) и NaCl. Найдем массу NaCl в реакции с осадками и NaOH с HCl. m (NaCl) при реакции с образованием Al(OH)3=17.55 грамм, при реакции с образованием Mg(OH)2=11.7 грамм, при реакции NaOH с HCl=5.85 грамм. m общая (NaCl)=5.85+11.7+17.55=35.1 грамм.
Найдем массовую долю оставшихся веществ по формуле w=m вещества*100%/m раствора.w (NaOH)=2*100/151.25=1.32%, а w (NaCl)=35.1*100/151.25=23.2%.
ответ: 1.32%, 23.2%.