Смесь массой 20 г, состоящую из Ca и CaO, прокаливали длительное время в кислороде. В результате этого масса смеси увеличилась на 3,2 г. Определите массу CaO в исходной смеси.
от

1 Ответ

Дано:  
масса смеси = 20 г,  
увеличение массы = 3,2 г.

Найти:  
массу CaO в исходной смеси.

Решение:

1. Обозначим массу кальция (Ca) в исходной смеси как m(Ca), а массу CaO как m(CaO). Тогда:
m(Ca) + m(CaO) = 20 г.

2. При прокаливании Ca в кислороде происходит реакция:
2Ca + O2 = 2CaO.
Это означает, что каждый моль кальция реагирует с половиной моля кислорода для образования одного моля CaO.

3. В результате реакции масса смеси увеличивается на 3,2 г. Это увеличение массы соответствует массе добавленного кислорода, который образует CaO. Учитывая, что для образования 1 моля CaO требуется 1 моль Ca и 0,5 моль O2, высчитаем количество образовавшегося CaO.

4. Молярная масса Ca = 40 г/моль,  
молярная масса CaO = 40 г/моль + 16 г/моль = 56 г/моль.

5. Пусть x - это масса CaO в исходной смеси, тогда масса Ca будет равна (20 - x).

6. Количество CaO, образовавшегося в результате реакции:
n(CaO) = увеличение массы / молярная масса CaO  
n(CaO) = 3,2 г / 56 г/моль = 0,0571 моль.

7. Поскольку на каждую 1 моль CaO нужно 1 моль Ca, то количество Ca в исходной смеси также составит 0,0571 моль.

8. Теперь найдем массу Ca в смеси:
m(Ca) = n(Ca) * молярная масса Ca  
m(Ca) = 0,0571 моль * 40 г/моль = 2,286 г.

9. Подставим m(Ca) в уравнение для определения массы CaO:
(20 - x) + x = 20,
где x + 2,286 г = 20 г.

10. Отсюда находим массу CaO:
x = 20 - 2,286 = 17,714 г.

Ответ:  
Масса CaO в исходной смеси составляет 17,714 г.
от