Для решения данной задачи нам необходимо использовать принцип сохранения массы в химических реакциях.
Определим химическое уравнение данной реакции:
Уравнение реакции между оксидом кальция CaO и серной кислотой H₂SO₄:
CaO + H₂SO₄ → CaSO₄ + H₂OТак как прореагировали CaO и H₂SO₄, выделился гипс CaSO₄ и образовалась вода H₂O.
Найдем молярные массы веществ:
- Молярная масса CaO (оксид кальция): 40.08 г/моль
- Молярная масса H₂SO₄ (серная кислота): 98.08 г/моль
Рассчитаем количество вещества, вступивших в реакцию:
Так как масса оксида кальция CaO равна 980 г, то количество вещества для CaO:
Моль = масса / молярная масса = 980 г / 40.08 г/моль ≈ 24.44 мольС учетом принципа стехиометрии между CaO и H₂SO₄, определим массу H₂SO₄, необходимую для реакции:
- Одна моль CaO соответствует одной моли H₂SO₄ по уравнению реакции.
- Масса H₂SO₄:
Масса = количество молей × молярная масса = 24.44 моль × 98.08 г/моль ≈ 2397.5 г
Учитывая, что у нас имеется 10% раствор серной кислоты, найдем массу этого раствора, необходимого для реакции:
- Допустим, что в данном растворе 10% H₂SO₄, то есть 10 г H₂SO₄ в каждых 100 г раствора.
- Для реакции потребуется 2397.5 г H₂SO₄, что составляет 10% от массы раствора:
2397.5 г = 0.1 × масса раствораМасса раствора = 2397.5 г / 0.1 ≈ 23975 г
Итак, масса оксида кальция, вступившей в реакцию с 10% раствором серной кислоты массой 980 г, равна примерно 23975 г.