Вопрос школьника
Определите массовую долю примесей в техническом образце карбида кальция, если из 200 г его получили 56 л ацетилена
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо знать, что карбид кальция CaC2 реагирует с водой H2O, образуя ацетилен C2H2 и гидроксид кальция Ca(OH)2:
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Таким образом, если известно количество полученного ацетилена, можно определить количество использованного карбида кальция и, соответственно, его массовую долю в образце.
Для начала необходимо определить количество моль ацетилена, которое получили из 56 л. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
1 моль CaC2 → 1 моль C2H2
Таким образом, количество моль ацетилена будет равно объему в литрах, поделенному на 22,4 (объем 1 моля газа при нормальных условиях):
n(C2H2) = 56 л / 22,4 л/моль = 2,5 моль
Зная количество моль ацетилена, можно определить количество использованного карбида кальция. Для этого воспользуемся коэффициентом реакции:
1 моль CaC2 → 1 моль C2H2
Таким образом, количество моль карбида кальция будет равно количеству моль ацетилена:
n(CaC2) = 2,5 моль
Далее необходимо определить массу использованного карбида кальция. Для этого воспользуемся молярной массой CaC2, которая равна 64 г/моль:
m(CaC2) = n(CaC2) × M(CaC2) = 2,5 моль × 64 г/моль = 160 г
Таким образом, массовая доля карбида кальция в образце будет равна:
X(CaC2) = m(CaC2) / m(обр) × 100% = 160 г / 200 г × 100% = 80%
Ответ: массовая доля карбида кальция в образце составляет 80%.
