Краткое пояснение: Сначала напишем уравнение реакции, затем рассчитаем количество вещества кальция, вступившего в реакцию, и определим количество вещества гидроксида кальция и водорода, образовавшихся в результате реакции. Наконец, рассчитаем массу гидроксида кальция и объем водорода.
- Записываем уравнение реакции между кальцием и водой:
\[Ca + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + H_2\uparrow\]
- Определяем молярную массу кальция:
\[M(Ca) = 40 \,\text{г/моль}\]
- Рассчитываем количество вещества кальция, вступившего в реакцию:
\[n(Ca) = \frac{m(Ca)}{M(Ca)} = \frac{10 \,\text{г}}{40 \,\text{г/моль}} = 0.25 \,\text{моль}\]
- Из уравнения реакции следует, что количество вещества гидроксида кальция равно количеству вещества кальция:
\[n(Ca(OH)_2) = n(Ca) = 0.25 \,\text{моль}\]
Аналогично, количество вещества водорода также равно количеству вещества кальция:
\[n(H_2) = n(Ca) = 0.25 \,\text{моль}\]
- Определяем молярную массу гидроксида кальция:
\[M(Ca(OH)_2) = 40 + 2 \cdot (16 + 1) = 40 + 2 \cdot 17 = 40 + 34 = 74 \,\text{г/моль}\]
- Рассчитываем массу гидроксида кальция:
\[m(Ca(OH)_2) = n(Ca(OH)_2) \cdot M(Ca(OH)_2) = 0.25 \,\text{моль} \cdot 74 \,\text{г/моль} = 18.5 \,\text{г}\]
- Определяем объем водорода, выделившегося в результате реакции (при нормальных условиях):
\[V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0.25 \,\text{моль} \cdot 22.4 \,\text{л/моль} = 5.6 \,\text{л}\]
Ответ: 18.5 г гидроксида кальция и 5.6 л водорода