Масса соли и избытка из гидроксида кальция и хлороводорода
Смешали два раствора, содержащих соответственно гидроксид кальция массой 111 г и хлороводород массой 292 г. Определите массу образовавшейся соли, реакцию среды в растворе после реакции и массу реагента, оставшегося в избытке после реакции.
Дано
`m(Ca(OH)_2) = 111 text{ г}`
`m(HCl) = 292 text{ г}`
Найти
`m(CaCl_2) = text{ ?}`
`m_text{изб.}(реагента) = text{ ?}`
Реакция среды после реакции
Решение
Запишем уравнение реакции нейтрализации:
`Ca(OH)_2 + 2HCl = CaCl_2 + 2H_2O`
Найдём количества веществ реагентов:
`n(Ca(OH)_2) = (m(Ca(OH)_2))/(M(Ca(OH)_2)) = 111/74 = 1.5 text{ моль}`
`n(HCl) = (m(HCl))/(M(HCl)) = 292/36.5 = 8 text{ моль}`
По уравнению реакции на 1 моль Ca(OH)₂ требуется 2 моль HCl. Для 1.5 моль Ca(OH)₂ потребуется 3 моль HCl. У нас имеется 8 моль HCl, что больше требуемого. Следовательно, гидроксид кальция в недостатке, расчёт ведём по нему.
Согласно уравнению реакции, количество вещества хлорида кальция равно количеству вещества гидроксида кальция:
`n(CaCl_2) = n(Ca(OH)_2) = 1.5 text{ моль}`
Найдём массу образовавшейся соли:
`m(CaCl_2) = n(CaCl_2)*M(CaCl_2) = 1.5*111 = 166.5 text{ г}`
Найдём количество прореагировавшего хлороводорода:
`n_text{прореаг.}(HCl) = 2*n(Ca(OH)_2) = 2*1.5 = 3 text{ моль}`
Найдём количество непрореагировавшего хлороводорода:
`n_text{изб.}(HCl) = n(HCl) - n_text{прореаг.}(HCl) = 8 - 3 = 5 text{ моль}`
Найдём массу избытка хлороводорода:
`m_text{изб.}(HCl) = n_text{изб.}(HCl)*M(HCl) = 5*36.5 = 182.5 text{ г}`
Так как в растворе присутствует избыток кислоты, то среда раствора будет кислой.
Ответ
`m(CaCl_2) = 166.5 text{ г}`
`m_text{изб.}(HCl) = 182.5 text{ г}`
Среда кислая