объем ацетилена который выделится при гидролизе 20 г технического карбида кальция,содержащего 20% примесей чему равен?
Чтобы решить задачу, сначала нужно понять, как происходит гидролиз карбида кальция (CaC₂) и как это связано с образованием ацетилена (C₂H₂). Прежде чем мы начнем, давайте рассмотрим, что происходит в реакции.
1. Понимание реакции
При добавлении воды к карбиду кальция происходит следующая реакция:
\[ \text{CaC}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \]
То есть, один моль карбида кальция реагирует с двумя молями воды, образуя один моль ацетилена и один моль гидроксида кальция.
2. Определение чистого карбида кальция
Теперь нам нужно определить, сколько чистого карбида кальция содержится в 20 г технического карбида кальция, который содержит 20% примесей.
- Если 20% от массы — это примеси, то чистый карбид кальция составляет 80% от 20 г.
Расчитаем массу чистого карбида кальция:
\[ \text{Чистый CaC}_2 = 20 \, \text{г} \times 0.80 = 16 \, \text{г} \]
3. Молярная масса карбида кальция
Теперь найдем молярную массу CaC₂:
- Молярная масса Ca = 40 г/моль
- Молярная масса C = 12 г/моль (так как в формуле 2 углерода, то 2 * 12 г/моль)
\[ \text{Молярная масса CaC}_2 = 40 + 2 \times 12 = 40 + 24 = 64 \, \text{г/моль} \]
4. Количество моль карбида кальция
Теперь можем определить, сколько моль чистого карбида кальция в 16 г:
\[ n(\text{CaC}_2) = \frac{m}{M} = \frac{16 \, \text{г}}{64 \, \text{г/моль}} = 0.25 \, \text{моль} \]
5. Объем ацетилена
Согласно уравнению реакции, 1 моль карбида кальция дает 1 моль ацетилена. Таким образом, 0.25 моль CaC₂ выдаст 0.25 моль ацетилена (C₂H₂).
Теперь найдём объем ацетилена при нормальных условиях. При нормальных условиях (0 °C, 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 литра.
Объем ацетилена будет:
\[ V(\text{C}_2\text{H}_2) = n \times 22.4 \, \text{л/моль} = 0.25 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 5.6 \, \text{л} \]
Ответ
Таким образом, объем ацетилена, который выделится при гидролизе 20 г технического карбида кальция, составляет 5.6 литров.
