レ 25. Оксид кальция массой 11,2 г растворили в 50 г воды. На нейтрализацию полученного раствора израсходовано 25,4 мл 25%-ного раствора соляной кислоты (rho = 1, 15r / M * pi)…

Чтобы рассчитать массовые доли веществ в образовавшемся растворе, давайте сначала определим, какие реакции происходят, и какие вещества участвуют в процессе.

1. Реакция между оксидом кальция (CaO) и водой (H2O): Оксид кальция реагирует с водой, образуя гидроксид кальция (Ca(OH)2): \[ CaO + H2O \rightarrow Ca(OH)2 \]

2. Масса образовавшегося гидроксида кальция: По уравнению реакции видно, что 1 моль CaO реагирует с 1 моль воды для получения 1 моля Ca(OH)2. Молярная масса CaO приблизительно равна 56 г/моль. Поэтому, учитывая, что у нас 11,2 г CaO: \[ n(CaO) = \frac{11.2 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} = 0.2 \, \text{моля} \]

   Значит, таким же образом образуется 0.2 моль Ca(OH)2, что соответствует: \[ m(Ca(OH)2) = n(Ca(OH)2) \times M(Ca(OH)2) \] Молярная масса Ca(OH)2 (сумма масс атомов: 40 + 2*1 + 16 = 74 г/моль): \[ m(Ca(OH)2) = 0.2 \, \text{моля} \times 74 \, \text{г/моль} = 14.8 \, \text{г} \]

3. Количество HCl: Теперь определим, сколько соляной кислоты было использовано. У нас есть 25,4 мл 25%-ного раствора HCl.

   Сначала вычислим массу раствора: \[ m_{раствора} = V \times \rho = 25.4 \, \text{мл} \times 1.15 \, \text{г/мл} = 29.31 \, \text{г} \]

   Теперь, зная, что 25% — это 25 г HCl в 100 г раствора: \[ m(HCl) = 0.25 \times 29.31 \, \text{г} = 7.33 \, \text{г} \]

   Молярная масса HCl составляет 36.5 г/моль, соответственно, количество HCl: \[ n(HCl) = \frac{7.33 \, \text{г}}{36.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.2016 \, \text{моля} \]

4. Реакция нейтрализации: В реакции нейтрализации Ca(OH)2 с HCl образуется хлорид кальция (CaCl2) и вода: \[ Ca(OH)2 + 2HCl \rightarrow CaCl2 + 2H2O \]

   На 1 моль Ca(OH)2 требуется 2 моль HCl. Мы имеем 0.2 моль Ca(OH)2, значит, нужно: \[ 0.2 \, \text{моль} \times 2 = 0.4 \, \text{моля HCl} \] У нас же есть только 0.2016 моль HCl. Следовательно, данный объем HCl может полностью нейтрализовать образовавшийся Ca(OH)2.

5. Расчет массовых долей: Теперь ведем учет всех веществ в растворе. Сначала суммируем массу всех компонентов:

   • Масса H2O = 50 г
   • Масса Ca(OH)2 = 14.8 г
   • Масса HCl = 7.33 г (но вся HCl прореагировала, поэтому HCl в итоговом растворе не учитывается)

   Полная масса раствора: \[ m_{раствора} = m(H2O) + m(Ca(OH)2) = 50 \, \text{г} + 14.8 \, \text{г} = 64.8 \, \text{г} \]

   Теперь находим массовые доли:

   • Массовая доля H2O: \[ w(H2O) = \frac{50 \, \text{г}}{64.8 \, \text{г}} \approx 0.7716 \, (\text{или } 77.16\%) \]
   • Массовая доля Ca(OH)2: \[ w(Ca(OH)2) = \frac{14.8 \, \text{г}}{64.8 \, \text{г}} \approx 0.2284 \, (\text{или } 22.84\%) \]

Таким образом, массовые доли веществ в получившемся растворе составляют приблизительно 77.16% для воды и 22.84% для гидроксида кальция.