При действии избытка раствора соляной кислоты на 64 г технического карбида кальция образовалось 13,44 ацетилена.Найдите массовую долю примесей в техническом карбиде кальция
Для решения этой задачи нужно воспользоваться химической реакцией взаимодействия карбида кальция (CaC₂) с соляной кислотой (HCl), в результате которой образуется ацетилен (C₂H₂) и хлорид кальция (CaCl₂). Запишем уравнение реакции:
\[ \text{CaC}_2 + 2\text{HCl} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + \text{CaCl}_2 \]
Шаг 1: Определение теоретической массы ацетилена
Вычислим количество вещества ацетилена, образовавшегося в результате реакции.
Объем ацетилена: 13,44 литра.
Используем уравнение состояния для газа при нормальных условиях (1 моль газа = 22,4 литра):
\[ n(\text{C}_2\text{H}_2) = \frac{13,44}{22,4} = 0,6 \text{ моль} \]
Используя стехиометрию реакции, определим количество карбида кальция, которое должно было бы полностью прореагировать для образования 0,6 моль ацетилена. По уравнению реакции:
1 моль \(\text{CaC}_2\) даёт 1 моль \(\text{C}_2\text{H}_2\).
Следовательно, требуется 0,6 моль \(\text{CaC}_2\).
Найдем массу чистого карбида кальция, необходимого для такой реакции.
Молярная масса \(\text{CaC}_2\) = 40 (Ca) + 2*12 (C) = 64 г/моль.
Масса \(\text{CaC}_2\) = \(0,6 \times 64 = 38,4\) г.
Шаг 2: Нахождение массовой доли примесей
Учитывая, что в исходном карбиде массой 64 г образовалось 13,44 литра ацетилена, мы можем считать, что эффективная масса чистого \(\text{CaC}_2\) в образце составила 38,4 г.
Масса примесей:
\[ 64 - 38,4 = 25,6 \text{ г}\]
Массовая доля примесей в техническом карбиде кальция составляет:
\[ \omega = \frac{25,6}{64} \times 100\% = 40\% \]
Ответ: Массовая доля примесей в техническом карбиде кальция составляет 40%.
