2. Определите объем водорода, который может быть получен при взаимодействии с водой 5 г Са, если выход водорода составляет 90% от теоретически возможного?

Краткое пояснение:

Реакция кальция с водой приводит к образованию гидроксида кальция и выделению водорода. Для решения задачи необходимо рассчитать теоретический объем водорода, а затем учесть 90% выход.

Уравнение реакции:

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑

Расчеты:

1. Молярная масса кальция (Ca): ≈ 40 г/моль.
2. Количество вещества кальция (n(Ca)): \[ n(Ca) = \frac{m(Ca)}{M(Ca)} = \frac{5 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.125 \text{ моль} \]
3. Согласно уравнению реакции, из 1 моль Ca получается 1 моль H₂. Следовательно, теоретическое количество вещества водорода (n(H₂) теор.) равно количеству вещества кальция: \[ n(H_2)_{\text{теор.}} = n(Ca) = 0.125 \text{ моль} \]
4. Теоретический объем водорода (V(H₂) теор.) при нормальных условиях (н.у., 0°C, 1 атм) рассчитывается по формуле V = n * Vm, где Vm — молярный объем газов при н.у. (22.4 л/моль): \[ V(H_2)_{\text{теор.}} = n(H_2)_{\text{теор.}} \cdot V_m = 0.125 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 2.8 \text{ л} \]
5. Реальный объем водорода (V(H₂) реальный) составляет 90% от теоретического: \[ V(H_2)_{\text{реальный}} = V(H_2)_{\text{теор.}} \cdot \frac{90}{100} = 2.8 \text{ л} \cdot 0.9 = 2.52 \text{ л} \]

Ответ: 2.52 л