Номер 5, страница 119 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

5. Смешали оксид кальция массой 150 г с избытком оксида серы(VI). Запишите уравнение реакции. Определите массу соли, образовавшейся в результате.

Дано:

$m(CaO) = 150 \text{ г}$

Оксид серы(VI) ($SO_3$) взят в избытке.

Найти:

Уравнение реакции

$m(\text{соли}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции. Оксид кальция ($CaO$) является основным оксидом, а оксид серы(VI) ($SO_3$) — кислотным. При их взаимодействии по типу реакции соединения образуется соль — сульфат кальция ($CaSO_4$):

$CaO + SO_3 \rightarrow CaSO_4$

Стехиометрические коэффициенты в уравнении равны 1, оно не требует дополнительного уравнивания.

2. Для определения массы образовавшейся соли необходимо провести расчеты по уравнению реакции. По условию задачи, оксид серы(VI) находится в избытке, следовательно, оксид кальция полностью вступает в реакцию и является лимитирующим реагентом. Расчет массы продукта будем вести по массе оксида кальция.

3. Вычислим молярные массы оксида кальция и сульфата кальция, используя значения относительных атомных масс из Периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева ($Ar(Ca) \approx 40 \text{ а.е.м.}$, $Ar(S) \approx 32 \text{ а.е.м.}$, $Ar(O) \approx 16 \text{ а.е.м.}$):

$M(CaO) = Ar(Ca) + Ar(O) = 40 + 16 = 56 \text{ г/моль}$

$M(CaSO_4) = Ar(Ca) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 40 + 32 + 4 \cdot 16 = 136 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества ($\nu$) оксида кальция массой 150 г по формуле $\nu = \frac{m}{M}$:

$\nu(CaO) = \frac{m(CaO)}{M(CaO)} = \frac{150 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 2,6786 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции видно, что из 1 моль $CaO$ образуется 1 моль $CaSO_4$. Таким образом, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$\frac{\nu(CaO)}{1} = \frac{\nu(CaSO_4)}{1}$

$\nu(CaSO_4) = \nu(CaO) \approx 2,6786 \text{ моль}$

6. Рассчитаем массу образовавшегося сульфата кальция по формуле $m = \nu \cdot M$:

$m(CaSO_4) = \nu(CaSO_4) \cdot M(CaSO_4) \approx 2,6786 \text{ моль} \cdot 136 \text{ г/моль} \approx 364,29 \text{ г}$

Для большей точности можно провести вычисление без промежуточных округлений:

$m(CaSO_4) = \frac{150}{56} \cdot 136 \approx 364,286 \text{ г}$

Округляя результат до десятых, получаем 364,3 г.

Ответ: Уравнение реакции: $CaO + SO_3 \rightarrow CaSO_4$. Масса образовавшейся соли (сульфата кальция) составляет 364,3 г.