Чтобы решить эту задачу, сначала необходимо понять реакцию между оксидом кальция (CaO) и азотной кислотой (HNO3). При их реакции образуется нитрат кальция (Ca(NO3)2) и вода.
Запишем уравнение реакции:
\[ \text{CaO} + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Теперь, чтобы найти массу полученной соли, нам нужно сначала найти, сколько моль каждого реагента у нас есть.
- Рассчитаем количество молей CaO:
Молярная масса CaO составляет: \[ \text{Ca} (40.08 \, \text{г/моль}) + \text{O} (16.00 \, \text{г/моль}) = 56.08 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдём количество моль CaO: \[ n_{\text{CaO}} = \frac{28 \, \text{г}}{56.08 \, \text{г/моль}} \approx 0.498 \, \text{моль} \]
- Рассчитаем количество молей HNO3:
Молярная масса HNO3 составляет: \[ \text{H} (1.01 \, \text{г/моль}) + \text{N} (14.01 \, \text{г/моль}) + 3 \times \text{O} (3 \times 16.00 \, \text{г/моль}) = 63.01 \, \text{г/моль} \]
Теперь найдём количество моль HNO3: \[ n_{\text{HNO}_3} = \frac{52 \, \text{г}}{63.01 \, \text{г/моль}} \approx 0.825 \, \text{моль} \]
- Теперь определим, какой реагент является лимитирующим:
Согласно уравнению реакции, 1 моль CaO реагирует с 2 моль HNO3. Следовательно, для 0.498 моль CaO потребуется: \[ 2 \times 0.498 \approx 0.996 \, \text{моль HNO}_3 \]
Поскольку у нас всего 0.825 моль HNO3, то именно HNO3 является лимитирующим реагентом.
- Вычислим массу полученной соли (Ca(NO3)2):
Для получения 1 моль Ca(NO3)2 нужно 2 моль HNO3, следовательно, из 0.825 моль HNO3 мы можем получить: \[ n_{\text{Ca(NO}_3\text{)}_2} = \frac{0.825}{2} \approx 0.4125 \, \text{моль} \]
Теперь найдём массу Ca(NO3)2. Молярная масса Ca(NO3)2 составляет: \[ \text{Ca} (40.08 \, \text{г/моль}) + 2 \times (\text{N} (14.01 \, \text{г/моль}) + 3 \times \text{O} (16.00 \, \text{г/моль})) \] \[ = 40.08 + 2 \times (14.01 + 48.00) \] \[ = 40.08 + 2 \times 62.01 = 40.08 + 124.02 = 164.10 \, \text{г/моль} \]
Таким образом, масса Ca(NO3)2 будет: \[ m_{\text{Ca(NO}_3\text{)}_2} = n_{\text{Ca(NO}_3\text{)}_2} \times \text{молярная масса Ca(NO}_3\text{)}_2 \] \[ m_{\text{Ca(NO}_3\text{)}_2} = 0.4125 \, \text{моль} \times 164.10 \, \text{г/моль} \approx 67.7 \, \text{г} \]
Итак, масса полученной соли составляет примерно 67.7 грамм.