Номер 3.37, страница 58, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.37. Вычислите объем ацетилена (н. у.), полученного при взаимодействии 160 г технического карбида кальция (массовая доля $CaC_2$ 80%) с избыточным количеством воды.

Дано:

$m_{\text{техн.}}(CaC_2) = 160 \text{ г}$

$\omega(CaC_2) = 80\% = 0.8$

$H_2O$ - в избытке

Найти:

$V(C_2H_2)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции гидролиза карбида кальция, в результате которой образуется ацетилен и гидроксид кальция:

$CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2\uparrow + Ca(OH)_2$

2. Определим массу чистого карбида кальция ($CaC_2$) в 160 г технического образца. Технический образец содержит 80% основного вещества.

$m(CaC_2) = m_{\text{техн.}}(CaC_2) \cdot \omega(CaC_2)$

$m(CaC_2) = 160 \text{ г} \cdot 0.8 = 128 \text{ г}$

3. Вычислим молярную массу карбида кальция ($CaC_2$). Используем относительные атомные массы: $Ar(Ca) = 40$, $Ar(C) = 12$.

$M(CaC_2) = Ar(Ca) + 2 \cdot Ar(C) = 40 + 2 \cdot 12 = 64 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества карбида кальция, которое вступило в реакцию:

$n(CaC_2) = \frac{m(CaC_2)}{M(CaC_2)} = \frac{128 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}$

5. Согласно уравнению реакции, из 1 моль карбида кальция образуется 1 моль ацетилена. Значит, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(C_2H_2) = n(CaC_2) = 2 \text{ моль}$

6. Рассчитаем объем ацетилена, полученного при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа ($V_m$) равен 22,4 л/моль.

$V(C_2H_2) = n(C_2H_2) \cdot V_m$

$V(C_2H_2) = 2 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 44.8 \text{ л}$

Ответ: 44,8 л.