Давайте решим задачу по шагам.
Дано:
- Масса технического карбида кальция (CaC₂) = 1 кг = 1000 г
- Содержание чистого карбида кальция = 30%, то есть на 100 г карбида приходится 30 г чистого CaC₂
- Остальные 70% — это примеси
Цель:
Определить объем ацетилена (C₂H₂), который можно получить из этого количества CaC₂ при н.у.
Шаг 1. Рассчитаем массу чистого карбида кальция в исходных 1000 г
Масса чистого CaC₂ = ( 1000,г \times 30% = 1000,г \times 0,3 = 300,г )
Шаг 2. Запишем реакцию получения ацетилена из CaC₂
[
\text{CaC}_2 + 2,\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_2 + \text{Ca(OH)}_2
]
Из этой реакции видно, что 1 моль CaC₂ даст 1 моль C₂H₂.
Шаг 3. Найдём количества веществ
Молярная масса CaC₂:
- Ca: 40 г/моль
- C: 12 г/моль
- ИТОГО: ( 40 + 2 \times 12 = 64,г/моль )
Молярная масса C₂H₂:
- C₂: 2 × 12 = 24 г/моль
- H₂: 2 × 1 = 2 г/моль
- ИТОГО: 26 г/моль
Количество вещества CaC₂:
[
n_{CaC_2} = \frac{300,г}{64,г/моль} \approx 4,6875,,молей
]
Шаг 4. Рассчитаем количество ацетилена
По реакции 1 моль CaC₂ даст 1 моль C₂H₂, значит:
[
n_{C_2H_2} = n_{CaC_2} \approx 4,6875,моль
]
Масса ацетилена:
[
m_{C_2H_2} = n_{C_2H_2} \times 26,г/моль \approx 4,6875 \times 26 \approx 121,88,г
]
Шаг 5. Определяем объем ацетилена при н.у.
Объем 1 моль газа при н.у. — 22,4 л.
Объем полученного ацетилена:
[
V = n_{C_2H_2} \times 22,4,л \approx 4,6875 \times 22,4 \approx 105,л
]
Итог:
Ответ: из 1 кг технического карбида кальция, содержащего 30% примесей, при н.у. может быть получено примерно 105 литров ацетилена.
Если нужно, я могу дополнительно объяснить каждый шаг более подробно!
