Какой объем водорода (в литрах) выделился при взаимодействии 5 г кальция с соляной кислотой и как он соотносится

Добро пожаловать! Для решения данной задачи, нам необходимо использовать знания химии.

Сначала возьмем химическое уравнение реакции между кальцием и соляной кислотой:

$$Ca+2HCl\to CaC{l}_2+H_2$$

Из уравнения видно, что 1 моль кальция взаимодействует с 2 молями соляной кислоты, и в результате образуется 1 моль водорода.

1 моль газа при стандартных условиях (0°C и 1 атм давления) занимает объем примерно равный 22,4 литрам.

Теперь мы можем использовать данную информацию для решения задачи. Для начала, найдем количество вещества кальция, имея его массу:

$$n(Ca)=\frac{m}{M(Ca)}$$

где $m$ - масса кальция, $M(Ca)$ - молярная масса кальция. Молярная масса кальция равна 40 г/моль. Подставим известные значения:

$$n(Ca)=\frac{5г}{40г/моль}=0,125моль$$

Так как кальций реагирует с соляной кислотой в соотношении 1:2, мы знаем, что количество соляной кислоты будет в 2 раза больше:

$$n(HCl)=2\cdot n(Ca)=2\cdot 0,125моль=0,25моль$$

Теперь мы можем использовать количество вещества соляной кислоты, чтобы найти количество вещества выделившегося водорода. По химическому уравнению, каждый моль кальция выделяет 1 моль водорода:

$$n(H_2)=n(Ca)=0,125моль$$

Наконец, мы можем найти объем водорода в литрах, зная его количество вещества:

$$V(H_2)=n(H_2)\cdot V_0$$

где $V_0$ - молярный объем газа при стандартных условиях, примерно равный 22,4 л/моль. Подставим значения:

$$V(H_2)=0,125моль\cdot 22,4л/моль=2,8л$$

Теперь у нас есть ответ на первую часть вопроса: объем выделившегося водорода составляет 2,8 литра.

Чтобы определить, соответствует ли данный объем теоретическому значению, мы можем использовать формулу процентного выхода:

$$y=\frac{\text{экспериментальный объем}}{\text{теоретический объем}}\cdot 100\mathrm{\%}$$

$$y=\frac{2,8л}{22,4л}\cdot 100\mathrm{\%}=12,5\mathrm{\%}$$

Таким образом, экспериментальное значение объема водорода соответствует 12,5% от теоретического значения.

Я надеюсь, что это объяснение помогло вам понять решение данной задачи. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!