Яка масова частка чистого металу після утворення 11,2 л водню внаслідок реакції 25 г кальцію з домішками етанолу?

Для решения этой задачи нам необходимо сначала выяснить, какая реакция происходит между кальцием и этиловым спиртом. Далее мы сможем использовать химическую формулу данной реакции, для того чтобы найти количество образовавшегося водорода, а затем и массовую долю чистого металла.

Реакция кальция с этиловым спиртом (этиловый спирт - C2H5OH) выглядит следующим образом:

\[2C2H5OH + 2Ca \rightarrow 2C2H5O^-Ca^+ + H2\]

Следуя закону сохранения массы и зная, что масса израсходованного кальция составляет 25 г, мы можем найти количество образовавшегося водорода. Для начала найдем количество молей кальция, зная его молярную массу равную 40.08 г/моль:

\[n = \frac{m}{M}\]
\[n = \frac{25\ г}{40.08\ г/моль} = 0.6246\ моль\ кальция\]

Исходя из химического уравнения реакции, мы видим, что каждые 2 моли этилового спирта (C2H5OH) дают 1 моль водорода (H2). Следовательно, каждая моль кальция даст нам половину моли водорода. Поэтому количество образовавшегося водорода составляет:

\[0.6246\ моль\ кальция \times \frac{1\ моль\ H2}{2\ моль\ Ca} = 0.3123\ моль\ H2\]

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон, чтобы вычислить количество водорода в литрах. При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) одна моль газа занимает 22.4 литра. Следовательно, количество водорода составляет:

\[V = n \times V_m\]
\[V = 0.3123\ моль\ H2 \times 22.4\ л/моль\ = 6.985\ л\ H2\]

Мы знаем, что 11.2 литра водорода образовалось в результате реакции, поэтому мы можем сказать, что этот объем составляет максимальное количество, которое можно получить. Чтобы найти массовую долю чистого металла, нам нужно рассмотреть отношение объема водорода к объему итогового газового смеси:

\[\text{Массовая доля} = \frac{V_{\text{водорода}}}{V_{\text{итоговая}}} \times \text{Массовая доля кальция}\]

Подставляя значения:

\[\text{Массовая доля} = \frac{11.2\ л}{6.985\ л} \times 25\% = 40.14\%\]

Таким образом, массовая доля чистого металла после образования 11.2 литра водорода составляет приблизительно 40.14%.