Вопрос школьника
При взаимодействии 32 г карбида кальция с избытком воды образуется ацетилен, объём (н.у.) которого равен
Ответ от учителя
При взаимодействии 32 г карбида кальция с избытком воды образуется ацетилен. Реакция протекает по следующему уравнению:
CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Молярная масса CaC2 = 64 г/моль, молярная масса H2O = 18 г/моль, молярная масса C2H2 = 26 г/моль.
Сначала найдем количество моль CaC2:
n(CaC2) = m(CaC2) / M(CaC2) = 32 г / 64 г/моль = 0,5 моль
Так как CaC2 и H2O реагируют в соотношении 1:2, то количество моль H2O, необходимое для реакции с 0,5 моль CaC2, будет равно:
n(H2O) = 2 × n(CaC2) = 1 моль
Масса необходимой для реакции воды будет равна:
m(H2O) = n(H2O) × M(H2O) = 1 моль × 18 г/моль = 18 г
Так как воды было избыток, то она полностью реагирует с CaC2, а объем ацетилена, образовавшегося при реакции, можно рассчитать по закону Авогадро:
V(C2H2) = n(C2H2) × V0 / n0
где V0 = 22,4 л/моль — объем одного моля газа при нормальных условиях (температура 0 °C, давление 1 атм), n0 = 1 моль — количество молей газа, соответствующее объему V0.
Количество моль C2H2, образовавшегося при реакции, будет равно количеству моль CaC2, так как они реагируют в соотношении 1:1:
n(C2H2) = n(CaC2) = 0,5 моль
Тогда объем ацетилена будет равен:
V(C2H2) = n(C2H2) × V0 / n0 = 0,5 моль × 22,4 л/моль / 1 моль = 11,2 л
Ответ: объем ацетилена, образовавшегося при реакции, равен 11,2 л (н.у.).
