Номер 6, страница 98 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

6. Найдите объём ацетилена (н. у.), полученного гидролизом 256 г карбида кальция, содержащего 2 % посторонних примесей.

Дано:

Решение:

Дано:

$m(\text{образца } CaC_2) = 256 \text{ г}$

$\omega(\text{примесей}) = 2\% = 0.02$

Найти:

$V(C_2H_2) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции гидролиза карбида кальция ($CaC_2$) с водой ($H_2O$), в результате которой образуется ацетилен ($C_2H_2$) и гидроксид кальция ($Ca(OH)_2$):

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

2. В реакцию вступает только чистый карбид кальция. Рассчитаем массовую долю и массу чистого $CaC_2$ в предоставленном образце.

Массовая доля чистого $CaC_2$:

$\omega(CaC_2) = 100\% - \omega(\text{примесей}) = 100\% - 2\% = 98\% \text{ или } 0.98$

Масса чистого $CaC_2$:

$m(CaC_2) = m(\text{образца}) \cdot \omega(CaC_2) = 256 \text{ г} \cdot 0.98 = 250.88 \text{ г}$

3. Рассчитаем молярную массу карбида кальция, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы ($Ar(Ca) = 40 \text{ а.е.м.}, Ar(C) = 12 \text{ а.е.м.}$):

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

4. Найдем количество вещества (число молей) чистого карбида кальция, которое вступило в реакцию:

$n(CaC_2) = \frac{m(CaC_2)}{M(CaC_2)} = \frac{250.88 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 3.92 \text{ моль}$

5. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, из 1 моль карбида кальция образуется 1 моль ацетилена. Следовательно, количество вещества ацетилена равно количеству вещества карбида кальция:

$n(C_2H_2) = n(CaC_2) = 3.92 \text{ моль}$

6. Рассчитаем объем ацетилена, полученного при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа ($V_m$) составляет 22.4 л/моль.

$V(C_2H_2) = n(C_2H_2) \cdot V_m = 3.92 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 87.808 \text{ л}$

Ответ: объем полученного ацетилена составляет $87.808$ л.