Номер 2.36, страница 49, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.36. Определите, какое количество вещества ацетилена можно получить по уравнению

$CaC_2 + 2H_2O = Ca(OH)_2 + C_2H_2$,

если в реакцию вступило 7,5 г карбида кальция, содержащего 4% примесей.

Дано:

$m(образца~CaC_₂) = 7,5~г$

$\omega(примесей) = 4\% = 0,04$

Уравнение реакции: $CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂$

$7,5~г = 0,0075~кг$

Найти:

$n(C₂H₂) - ?$

Решение:

1. Сначала определим массовую долю чистого карбида кальция ($CaC_₂$) в предоставленном образце. Если примеси составляют 4%, то доля основного вещества равна:

$\omega(CaC_₂) = 100\% - \omega(примесей) = 100\% - 4\% = 96\%$

В долях от единицы это составляет $0,96$.

2. Теперь рассчитаем массу чистого карбида кальция, который вступит в реакцию:

$m(CaC_₂) = m(образца) \times \omega(CaC_₂) = 7,5~г \times 0,96 = 7,2~г$

3. Вычислим молярную массу карбида кальция ($M(CaC_₂)$). Используем относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: $Ar(Ca) \approx 40~г/моль$, $Ar(C) \approx 12~г/моль$.

$M(CaC_₂) = Ar(Ca) + 2 \times Ar(C) = 40~г/моль + 2 \times 12~г/моль = 64~г/моль$

4. Найдем количество вещества ($n$) карбида кальция, используя формулу $n = \frac{m}{M}$:

$n(CaC_₂) = \frac{m(CaC_₂)}{M(CaC_₂)} = \frac{7,2~г}{64~г/моль} = 0,1125~моль$

5. Согласно уравнению реакции $CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂$, стехиометрические коэффициенты перед карбидом кальция ($CaC_₂$) и ацетиленом ($C_₂H_₂$) равны 1. Это означает, что их количества вещества соотносятся как 1:1.

$\frac{n(CaC_₂)}{1} = \frac{n(C_₂H_₂)}{1}$

Следовательно, количество вещества полученного ацетилена равно количеству вещества прореагировавшего карбида кальция:

$n(C_₂H_₂) = n(CaC_₂) = 0,1125~моль$

Ответ: $0,1125~моль$.