Номер 19, страница 116 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 11. Первоначальные представления об органических веществах - номер 19, страница 116.

Условие.

19. Определите массу примесей в образце карбида $ \text{CaC}_2 $ массой 7 г, если при гидролизе этого образца выделилось 2,24 л ацетилена $ \text{C}_2\text{H}_2 $ (н. у.).

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{образца}(CaC_2) = 7 \text{ г}$

$V(C_2H_2) = 2,24 \text{ л (н. у.)}$

Найти:

$m(примесей) - ?$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение реакции гидролиза карбида кальция. Предполагается, что примеси, содержащиеся в образце, с водой не реагируют с выделением ацетилена.

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

2. Согласно уравнению реакции, из 1 моль карбида кальция ($CaC_2$) образуется 1 моль ацетилена ($C_2H_2$).

3. Вычислим количество вещества (в молях) выделившегося ацетилена. Так как объем газа дан при нормальных условиях (н. у.), мы можем использовать молярный объем газов, который составляет $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

$\nu(C_2H_2) = \frac{V(C_2H_2)}{V_m} = \frac{2,24 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

4. По стехиометрическому соотношению в уравнении реакции, количество вещества карбида кальция, вступившего в реакцию, равно количеству вещества образовавшегося ацетилена:

$\nu(CaC_2) = \nu(C_2H_2) = 0,1 \text{ моль}$

5. Теперь рассчитаем массу чистого карбида кальция, который прореагировал. Для этого нам нужна его молярная масса $M(CaC_2)$.

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

Теперь найдем массу чистого $CaC_2$:

$m(CaC_2) = \nu(CaC_2) \cdot M(CaC_2) = 0,1 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 6,4 \text{ г}$

6. Общая масса образца (7 г) складывается из массы чистого карбида кальция и массы примесей. Чтобы найти массу примесей, нужно из общей массы образца вычесть массу чистого карбида кальция.

$m(примесей) = m_{образца} - m(CaC_2) = 7 \text{ г} - 6,4 \text{ г} = 0,6 \text{ г}$

Ответ: масса примесей в образце карбида кальция составляет 0,6 г.