Сколько литров водорода выделится при взаимодействии 30 граммов кальция, содержащего 10% примесей. Выход водорода составляет 94%

Для начала давайте разберем задачу по шагам. ### Дано: 1. **Масса кальция**: 30 граммов 2. **Содержание примесей**: 10% 3. **Выход водорода**: 94% ### Шаг 1: Определим чистую массу кальция Сначала необходимо вычислить, сколько из 30 граммов – это чистый кальций. Если 10% – это примеси, тогда 90% – это чистый кальций. \[ \text{Чистый кальций} = 30 \, \text{граммов} \times 0.90 = 27 \, \text{граммов} \] ### Шаг 2: Найдем количество молей кальция Теперь найдем, сколько молей кальция у нас есть. Для этого используем молярную массу кальция (Ca), которая составляет примерно 40 г/моль. \[ \text{Количество молей кальция} = \frac{\text{Чистый кальций (г)}}{\text{Молярная масса кальция (г/моль)}} \] \[ \text{Количество молей кальция} = \frac{27 \, \text{граммов}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.675 \, \text{моль} \] ### Шаг 3: Рассмотрим реакцию с кислотой Кальций реагирует с кислотой, освобождая водород по уравнению реакции: \[ \text{Ca} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{H}_2 \] Согласно уравнению, 1 моль кальция (Ca) высвобождает 1 моль водорода (H₂). ### Шаг 4: Найдем количество водорода Таким образом, из 0.675 моль кальция выделится такое же количество моль водорода: \[ \text{Количество водорода (моль)} = 0.675 \, \text{моль} \] ### Шаг 5: Переведем моли водорода в литры При стандартных условиях 1 моль газа занимает 22.4 литра. Теперь мы можем перевести количество молей водорода в литры: \[ \text{Объем водорода (л)} = \text{Количество водорода (моль)} \times 22.4 \, \text{л/моль} \] \[ \text{Объем водорода} = 0.675 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 15.12 \, \text{литров} \] ### Шаг 6: Учет выхода водорода Теперь учитываем, что выход водорода составляет 94%. Поэтому максимальный объем водорода, который мы получим, будет: \[ \text{Реальный объем водорода} = 15.12 \, \text{литров} \times 0.94 \] \[ \text{Реальный объем водорода} \approx 14.19 \, \text{литров} \] ### Ответ При взаимодействии 30 граммов кальция (с учетом примесей и выхода водорода) выделится примерно 14.19 литров водорода.