Вопрос школьника
Какую массу бромной воды с массовой долей брома 3,2% обесцветит ацетилен (н. у.), полученный из 40 г карбида кальция, содержащего 20% примесей?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать химическую реакцию между ацетиленом и бромной водой:
C2H2 + Br2 → C2H2Br2
Из уравнения видно, что на один моль бромной воды (Br2 + H2O) приходится один моль бромированного ацетилена (C2H2Br2). Таким образом, для расчета массы бромной воды необходимо знать количество молей ацетилена, полученного из 40 г карбида кальция.
Сначала найдем массу чистого карбида кальция, не содержащего примесей:
m(CaC2) = 40 г / (1 + 0,2) = 33,33 г
Затем рассчитаем количество молей ацетилена, которое можно получить из этой массы карбида кальция:
n(C2H2) = m(CaC2) / M(CaC2) * 2 = 33,33 г / 64,1 г/моль * 2 = 1,04 моль
Теперь можно рассчитать количество молей бромированного ацетилена, которое образуется при реакции с бромной водой:
n(C2H2Br2) = n(C2H2)
Так как массовая доля брома в бромной воде равна 3,2%, то ее молярная концентрация будет равна:
c(Br2) = 3,2 г / 100 г * 1 моль / 160 г = 0,02 моль/л
Так как на один моль бромной воды приходится один моль бромированного ацетилена, то для реакции с 1,04 молью ацетилена потребуется:
V(Br2) = n(C2H2Br2) / c(Br2) = 1,04 моль / 0,02 моль/л = 52 л
Таким образом, для обесцвечивания ацетилена, полученного из 40 г карбида кальция, необходимо 52 л бромной воды с массовой долей брома 3,2%.
