Часть 2
C1. Вычислите объем кислорода, который потребуется для получения оксида кальция массой 112 г.
Краткое пояснение: Для решения задачи необходимо записать уравнение реакции получения оксида кальция из простых веществ, рассчитать молярные массы, затем найти количество вещества кислорода по стехиометрическому соотношению и, наконец, вычислить объем кислорода при нормальных условиях.
Решение:
- Запишем уравнение реакции:
Для получения оксида кальция (CaO) из простых веществ, кальций (Ca) взаимодействует с кислородом (O₂):
\[ 2Ca + O₂ → 2CaO \]
- Рассчитаем молярные массы:
- Молярная масса кальция (Ca) = 40.08 г/моль (округлим до 40 г/моль для простоты расчетов, если не указано иное).
- Молярная масса кислорода (O₂) = 16.00 г/моль × 2 = 32.00 г/моль.
- Молярная масса оксида кальция (CaO) = 40.08 + 16.00 = 56.08 г/моль (округлим до 56 г/моль).
- Рассчитаем количество вещества оксида кальция (n(CaO)):
\[ n(CaO) = rac{m(CaO)}{M(CaO)} = rac{112 ext{ г}}{56 ext{ г/моль}} = 2 ext{ моль} \]
- Найдем количество вещества кислорода (n(O₂)) по уравнению реакции:
Из уравнения реакции видно, что 2 моль CaO образуется из 1 моль O₂. Следовательно:
\[ n(O₂) = n(CaO) imes rac{1}{2} = 2 ext{ моль} imes rac{1}{2} = 1 ext{ моль} \]
- Вычислим объем кислорода (V(O₂)) при нормальных условиях (н.у.):
При нормальных условиях (температура 0 °C, давление 1 атм) 1 моль любого газа занимает объем 22.4 л.
\[ V(O₂) = n(O₂) imes V_m = 1 ext{ моль} imes 22.4 ext{ л/моль} = 22.4 ext{ л} \]
Ответ: 22.4 л