Задача 1: Вычислите массу соли, образовавшейся при поглощении 5,6 л (н. у.) углекислого газа избытком гидроксида бария.
Решение:
Уравнение реакции: \[ \text{Ba(OH)}_2 + \text{CO}_2 \rightarrow \text{BaCO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]
Чтобы найти массу соли (бария карбоната, BaCO₃), сначала найдем моль углекислого газа:
- По объему газа в нормальных условиях (н. у.), 1 моль газа занимает 22,4 л. Поэтому: \[ n(\text{CO}_2) = \frac{V}{22,4} = \frac{5,6}{22,4} = 0,25 \text{ моль} \]
Из уравнения реакции видно, что 1 моль CO₂ реагирует с 1 моль Ba(OH)₂, образуя 1 моль BaCO₃. Значит, количество образовавшегося BaCO₃ равно 0,25 моль.
Теперь находим массу BaCO₃:
- Молярная масса BaCO₃:
- Ba = 137,33 г/моль
- C = 12,01 г/моль
- O₃ = 3 × 16,00 = 48,00 г/моль
- Общая молярная масса: \[ M(\text{BaCO}_3) = 137,33 + 12,01 + 48,00 = 197,34 \text{ г/моль} \]
- Молярная масса BaCO₃:
Теперь находим массу: \[ m = n \times M = 0,25 \times 197,34 = 49,335 \text{ г} \]
Округляем до десятых: \[ m \approx 49,3 \text{ г} \]
Ответ: 49,3 г
Задача 2: Вычислите объем газа, который выделится при взаимодействии 10 моль пероксида натрия с избытком углекислого газа.
Решение:
Уравнение реакции: \[ 2 \text{Na}_2\text{O}_2 + 2 \text{CO}_2 \rightarrow 2 \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{O}_2 \]
Из уравнения видно, что на 2 моль Na₂O₂ образуется 1 моль O₂. Таким образом, 10 моль Na₂O₂ выделяет:
\[ n(\text{O}_2) = \frac{10}{2} = 5 \text{ моль} \]
В нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л. Тогда объем выделившегося кислорода: \[ V = n \times 22,4 = 5 \times 22,4 = 112 \text{ л} \]
Ответ: 112 л
Задача 3: Вычислите объем газа (н. у.), образовавшегося в результате растворения 40 г карбоната кальция в избытке соляной кислоты.
Решение:
Уравнение реакции: \[ \text{CaCO}_3 + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \]
Сначала определим количество вещества CaCO₃:
- Молярная масса CaCO₃:
- Ca = 40,08 г/моль
- C = 12,01 г/моль
- O₃ = 3 × 16,00 = 48,00 г/моль
- Общая молярная масса: \[ M(\text{CaCO}_3) = 40,08 + 12,01 + 48,00 = 100,09 \text{ г/моль} \]
- Молярная масса CaCO₃:
Количество вещества CaCO₃ в 40 г: \[ n(\text{CaCO}_3) = \frac{40}{100,09} \approx 0,3996 \text{ моль} \]
Молекула CO₂ образуется в количестве 1:1, следовательно: \[ n(\text{CO}_2) \approx 0,3996 \text{ моль} \]
Объем CO₂ в нормальных условиях: \[ V = n \times 22,4 \approx 0,3996 \times 22,4 \approx 8,95 \text{ л} \]
Округляем до десятых: \[ V \approx 9,0 \text{ л} \]