Номер 2, страница 196 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Дано:

Масса образца карбида кальция: $m_{образца} = 320 \text{ мг}$

Массовая доля примесей: $\omega_{примесей} = 2\%$

Перевод в систему СИ:

$m_{образца} = 0.320 \text{ г}$

Найти:

Объём ацетилена $V(C_2H_2) - ?$

Решение:

1. Определим массовую долю чистого карбида кальция ($CaC_2$) в образце. Она составляет: $$\omega(CaC_2) = 100\% - \omega_{примесей} = 100\% - 2\% = 98\% \text{, или } 0.98$$

2. Рассчитаем массу чистого карбида кальция, которая будет участвовать в реакции: $$m(CaC_2) = m_{образца} \times \omega(CaC_2) = 0.320 \text{ г} \times 0.98 = 0.3136 \text{ г}$$

3. Запишем уравнение реакции гидролиза карбида кальция с водой: $$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2\uparrow + Ca(OH)_2$$

4. Рассчитаем молярную массу карбида кальция ($CaC_2$): $$M(CaC_2) = M(Ca) + 2 \cdot M(C) = 40 + 2 \cdot 12 = 64 \text{ г/моль}$$

5. Найдем количество вещества (число моль) чистого карбида кальция: $$n(CaC_2) = \frac{m(CaC_2)}{M(CaC_2)} = \frac{0.3136 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 0.0049 \text{ моль}$$

6. Согласно уравнению реакции, из 1 моль $CaC_2$ образуется 1 моль ацетилена ($C_2H_2$). Следовательно, количества веществ реагента и продукта соотносятся как 1:1: $$n(C_2H_2) = n(CaC_2) = 0.0049 \text{ моль}$$

7. Объем ацетилена при нормальных условиях (н. у.) рассчитывается с использованием молярного объема газов, который при н. у. равен $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$: $$V(C_2H_2) = n(C_2H_2) \times V_m = 0.0049 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 0.10976 \text{ л}$$

8. Для удобства переведем полученный объем в миллилитры: $$0.10976 \text{ л} = 109.76 \text{ мл}$$ Округляя результат до трех значащих цифр (в соответствии с точностью исходных данных "320 мг"), получаем $110 \text{ мл}$.

Ответ: $110 \text{ мл}$.