25. Вычислите массовую долю раствора гидроксида кальция, полу- ченного при взаимодействии карбида кальция массой 32 г с водой объе мом 200 мл.
Чтобы вычислить массовую долю раствора гидроксида кальция, полученного при взаимодействии карбида кальция (CaC₂) с водой, необходимо выполнить несколько шагов.
Запишем реакцию. При взаимодействии карбида кальция с водой образуются гидроксид кальция и ацетилен:
\[ \text{CaC}_2 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 + \text{C}_2\text{H}_2 \]
Определим количество вещества карбида кальция. Для этого воспользуемся его молярной массой. Молярная масса CaC₂:
- Кальций (Ca) = 40 г/моль
- Углерод (C) = 12 г/моль
- Молярная масса CaC₂ = 40 + 2 * 12 = 64 г/моль
Теперь находим количество моль CaC₂ в 32 г: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{32 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль} \]
Определяем количество образовавшегося гидроксида кальция (Ca(OH)₂. Согласно уравнению реакции, 1 моль CaC₂ даёт 1 моль Ca(OH)₂. Таким образом, получим 0.5 моль Ca(OH)₂.
Теперь найдем массу Ca(OH)₂. Молярная масса гидроксида кальция (Ca(OH)₂):
- Кальций (Ca) = 40 г/моль
- Кислород (O) = 16 г/моль
- Водород (H) = 1 г/моль
- Молярная масса Ca(OH)₂ = 40 + 2 * (16 + 1) = 40 + 34 = 74 г/моль
Рассчитаем массу Ca(OH)₂: \[ m = n \times M = 0.5 \text{ моль} \times 74 \text{ г/моль} = 37 \text{ г} \]
Теперь найдём массу раствора. Объем раствора составляет 200 мл, и предположим, что плотность раствора близка к плотности воды (1 г/мл), тогда масса воды в растворе: \[ m_{\text{раствора}} = 200 \text{ мл} \times 1 \text{ г/мл} = 200 \text{ г} \]
Однако, учтем, что масса раствора будет равна массе воды плюс масса Ca(OH)₂: \[ m_{\text{общая}} = 200 \text{ г} + 37 \text{ г} = 237 \text{ г} \]
Теперь мы можем вычислить массовую долю Ca(OH)₂ в растворе: \[ w = \frac{m_{\text{Ca(OH)₂}}}{m_{\text{общая}}} \times 100\% = \frac{37 \text{ г}}{237 \text{ г}} \times 100\% \approx 15.61\% \]
Таким образом, массовая доля гидроксида кальция в растворе составляет приблизительно 15.61%.
