Какой объем газа выделится при взаимодействии воды массой 54 г и технического карбида кальция массой 26,13 г содержащего 2% примесей невзаимодействующих с водой

Давайте подробно решим задачу:

Дано:

• Масса воды \( m_{H_2O} = 54\,\text{г} \)
• Масса технического карбида кальция \( m_{CaC_2} = 26,13\,\text{г} \)
• Примесей \( = 2\% \) (невзаимодействующие вещества)

Шаг 1: Определим массу чистого карбида кальция, вступающего в реакцию

Т.к. 2% — это примеси, то фактическая масса реагента, участвующего в реакции, составляет: \[ m_{CaC_2}^{реаг} = 26,13\,\text{г} \times (1 - 0,02) = 26,13\,\text{г} \times 0,98 = 25,6074\,\text{г} \]

Шаг 2: Рассчитаем молярную массу карбида кальция

\[ M_{CaC_2} = 40 + 2 \times 12 = 40 + 24 = 64\,\text{г/моль} \]

Шаг 3: Рассчитаем количество вещества карбида кальция, реагирующего с водой

\[ n_{CaC_2} = \frac{m_{CaC_2}^{реаг}}{M_{CaC_2}} = \frac{25,6074\,\text{г}}{64\,\text{г/моль}} \approx 0,4\,\text{моль} \]

Шаг 4: Реакция карбида кальция с водой

\[ CaC_2 + 2\,H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2 \]

Из стехиометрии из соотношения видно, что:

• 1 моль \(CaC_2\) реагирует с 2 моль воды
• Выделяется 1 моль ацетилена \(C_2H_2\)

Шаг 5: Определим количество выделяющегося газа — ацетенана (C₂H₂)

\[ n_{C_2H_2} = n_{CaC_2} \approx 0,4\,\text{моль} \]

Шаг 6: Объем газа при стандартных условиях

Объем 1 моль газа при нормальных условиях (Ньютона — 0°C, 1 атм) — около 22,4 л.

Поэтому объем выделяемого ацетена:

\[ V_{C_2H_2} = n_{C_2H_2} \times 22,4\,\text{л} = 0,4 \times 22,4\,\text{л} = 8,96\,\textл \]

Ответ:

Объем газа, выделившегося при реакции — примерно 8,96 литров.