Объем газа, выделившегося при внесении в воду технического карбида алюминия, составил 8,736 л (н.у.). Какова массовая доля (%) чистого вещества в этом образце соли, если образец…

Чтобы решить задачу, сначала нужно определить, сколько технического карбида алюминия (Al₄C₃) содержится в образце по данным о выделившемся газе. При взаимодействии карбида алюминия с водой выделяется ацетилен (C₂H₂) в следующей реакции:

\[ \text{Al}_4\text{C}_3 + 6 \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \text{C}_2\text{H}_2 + 4 \text{Al(OH)}_3 \]

Из уравнения реакции видно, что на 1 моль карбида алюминия выделяется 2 моля ацетилена.

Шаг 1: Рассчитаем количество вещества ацетилена, который выделился.

Объем газа (ацетилена) в нормальных условиях (н.у.) при температуре 0°C и давлении 1 атм составляет 22,4 л на 1 моль. Используем эту информацию, чтобы найти количество вещества ацетилена:

\[ n = \frac{V}{V_m} = \frac{8,736 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,389 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Рассчитаем количество вещества карбида алюминия.

Поскольку 1 моль карбида алюминия выделяет 2 моль ацетилена, можем найти количество моль Al₄C₃:

\[ n_{\text{Al}_4\text{C}_3} = \frac{n_{\text{C}_2\text{H}_2}}{2} = \frac{0,389 \, \text{моль}}{2} \approx 0,195 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Рассчитаем массу карбида алюминия.

Теперь найдем молярную массу карбида алюминия (Al₄C₃):

• Молярная масса Al = 27 г/моль, C = 12 г/моль
• Молярная масса Al₄C₃ = \(4 \times 27 + 3 \times 12 = 108 + 36 = 144 \, \text{г/моль}\)

Теперь рассчитаем массу карбида алюминия:

\[ m_{\text{Al}_4\text{C}_3} = n_{\text{Al}_4\text{C}_3} \times M_{\text{Al}_4\text{C}_3} = 0,195 \, \text{моль} \times 144 \, \text{г/моль} \approx 28,08 \, \text{г} \]

Шаг 4: Найдем общую массу образца соли.

Общая масса образца соли включает массу карбида алюминия и массу примесей:

\[ m_{\text{общ}} = m_{\text{Al}_4\text{C}_3} + m_{\text{примеси}} = 28,08 \, \text{г} + 143,52 \, \text{г} = 171,60 \, \text{г} \]

Шаг 5: Рассчитаем массовую долю чистого вещества.

Теперь можем найти массовую долю карбида алюминия в образце, выразив ее в процентах:

\[ \text{Массовая доля} = \left( \frac{m_{\text{Al}_4\text{C}_3}}{m_{\text{общ}}} \right) \times 100\% = \left( \frac{28,08 \, \text{г}}{171,60 \, \text{г}} \right) \times 100\% \approx 16,4\% \]

Ответ:

Массовая доля чистого вещества в образце соли составляет примерно 16,4%.