ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 34 Вопрос 2 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Какой объём ацетилена (н. у.) образуется в результате гидролиза 320 мг карбида кальция, содержащего 2% примесей?

Дано:
m(CaC₂ с прим.) = 320 мг = 0,32 г
ω(прим.) = 2 %
M(CaC₂) = 64 г/моль
V_m = 22,4 л/моль

V(C₂H₂) = ?

Решение:

Уравнение реакции:
CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑

Массовая доля чистого CaC₂:
ω(CaC₂) = 100% — ω(прим.) = 100% — 2% = 98% = 0,98

Масса чистого CaC₂:
m(CaC₂) = m(CaC₂ с прим.) · ω(CaC₂) = 0,32 г · 0,98 = 0,3136 г

Количество вещества CaC₂:
n(CaC₂) = m/M = 0,3136 г / 64 г/моль = 0,0049 моль

По уравнению реакции:

Из стехиометрии реакции видно, что 1 моль CaC₂ дает 1 моль C₂H₂.
Следовательно, количество вещества C₂H₂ равно:
x = n(C₂H₂) = 0,0049 моль · (1/1) = 0,0049 моль

Объем ацетилена (C₂H₂):
V(C₂H₂) = n · V_m = 0,0049 моль · 22,4 л/моль = 0,1097 л

Ответ: 0,1097 л.

Мы решаем задачу, чтобы найти объём ацетилена \(C₂H₂\), который выделяется при гидролизе 320 мг карбида кальция \(CaC₂\), содержащего 2% примесей. Для этого следуем пошаговому алгоритму:

1. Записываем данные задачи:
— Масса карбида кальция с примесями:
\( m(CaC₂ \, \text{с прим.}) = 320 \, \text{мг} = 0,32 \, \text{г} \)
— Массовая доля примесей:
\( \omega(\text{прим.}) = 2\% = 0,02 \)
— Молярная масса карбида кальция:
\( M(CaC₂) = 64 \, \text{г/моль} \)
— Молярный объём газа (н. у.):
\( V_m = 22,4 \, \text{л/моль} \)

Нужно найти объём ацетилена:
\( V(C₂H₂) = ? \)

2. Записываем уравнение реакции:
\( \text{CaC₂} + 2\text{H₂O} → \text{Ca(OH)₂} + \text{C₂H₂↑} \)

Из уравнения реакции видно, что:
— 1 моль карбида кальция (\( CaC₂ \)) взаимодействует с водой (\( H₂O \)) и выделяет 1 моль ацетилена (\( C₂H₂ \)).

3. Находим массу чистого \( CaC₂ \):
Карбид кальция содержит примеси, поэтому сначала нужно определить массовую долю чистого вещества:
\( \omega(CaC₂) = 100\% — \omega(\text{прим.}) = 100\% — 2\% = 98\% = 0,98 \)

Теперь найдём массу чистого \( CaC₂ \):
\( m(CaC₂) = m(CaC₂ \, \text{с прим.}) \cdot \omega(CaC₂) = 0,32 \, \text{г} \cdot 0,98 = 0,3136 \, \text{г} \)

4. Вычисляем количество вещества \( CaC₂ \):
Количество вещества рассчитывается по формуле:
\( n(CaC₂) = \frac{m(CaC₂)}{M(CaC₂)} \)

Подставляем значения:
\( n(CaC₂) = \frac{0,3136}{64} = 0,0049 \, \text{моль} \)

5. Находим количество вещества \( C₂H₂ \):
По уравнению реакции видно, что:
— Из 1 моля \( CaC₂ \) образуется 1 моль \( C₂H₂ \).

Следовательно, количество вещества ацетилена равно количеству вещества карбида кальция:
\( n(C₂H₂) = n(CaC₂) = 0,0049 \, \text{моль} \)

6. Вычисляем объём ацетилена:
Объём газа при нормальных условиях рассчитывается по формуле:
\( V(C₂H₂) = n(C₂H₂) \cdot V_m \)

Подставляем значения:
\( V(C₂H₂) = 0,0049 \cdot 22,4 = 0,1097 \, \text{л} \)

Ответ:
Объём ацетилена, образующегося при гидролизе 320 мг карбида кальция с примесями, равен:
\( V(C₂H₂) = 0,1097 \, \text{л}. \)