Задание 7. (Примеси + Выход) Технический кальций массой 20 г, содержащий 8% негорючих примесей, сожгли в кислороде. При этом практическая масса оксида кальция составила 24 г. Определите массовую долю выхода оксида кальция от теоретически возможного.

Ответ: 65,22 %

1. Шаг 1: Расчет массы чистого кальция Массовая доля примесей составляет 8%, следовательно, массовая доля чистого кальция составляет 92%. Масса чистого кальция:\[ m(Ca) = 20 \text{ г} \cdot 0.92 = 18.4 \text{ г} \]
2. Шаг 2: Расчет количества вещества кальция
   • Молярная масса кальция (Ca) = 40 г/моль
   Количество вещества кальция:\[ n(Ca) = \frac{18.4 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.46 \text{ моль} \]
3. Шаг 3: Определение теоретической массы оксида кальция Реакция горения кальция в кислороде:\[ 2Ca + O_2 \rightarrow 2CaO \] Из уравнения реакции видно, что при взаимодействии 2 моль кальция образуется 2 моль оксида кальция. Следовательно, при взаимодействии 0.46 моль кальция образуется 0.46 моль оксида кальция.
   • Молярная масса оксида кальция (CaO) = 56 г/моль
   Теоретическая масса оксида кальция:\[ m_{теор}(CaO) = 0.46 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 25.76 \text{ г} \]
4. Шаг 4: Расчет массовой доли выхода оксида кальция Массовая доля выхода продукта реакции рассчитывается по формуле:\[ \omega(\text{выхода}) = \frac{m_{практ}}{m_{теор}} \cdot 100 \% \] В нашем случае практическая масса оксида кальция составляет 24 г, а теоретическая — 25.76 г. Массовая доля выхода оксида кальция:\[ \omega(CaO) = \frac{24 \text{ г}}{36,8 \text{ г}} \cdot 100 \% = 93.15 \% \]

Ответ: 93,15 %