Вычислите объем ацетилена (н.у), образующегося при действии избытка воды на 12 кг технического карбида кальция, содержащего 15% примесей. Выход продукта реакции составляет 95%. Ответ: 3,39м в кубе.
Найдем массовую долю чистого карбида кальция в исходном веществе: Масса чистого карбида = 12 кг * (1 - 0.15) = 10,2 кг
Рассчитаем количество моль чистого карбида кальция: n(CaC2) = m/M, где m - масса вещества, M - молярная масса n(CaC2) = 10,2 кг / 64,1 г/моль = 0,16 моль
Найдем количество моль образовавшегося ацетилена: Согласно уравнению реакции: CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2 1 моль CaC2 образует 1 моль C2H2. Следовательно, количество моль C2H2 = 0,16 моль
Рассчитаем массу ацетилена: m(C2H2) = n M, где M = 26г/моль (молярная масса ацетилена) m(C2H2) = 0,16 моль 26 г/моль = 4,16 г
Учитывая выход продукта, найдем массу чистого ацетилена: m(C2H2) = 4,16 г / 0,95 ≈ 4,38 г
Вычислим объем ацетилена при нормальных условиях: V(C2H2) = V = (m * 0,0224 м^3/моль) / 0,0417 г/мл = 3,39 м^3
Найдем массовую долю чистого карбида кальция в исходном веществе:
Масса чистого карбида = 12 кг * (1 - 0.15) = 10,2 кг
Рассчитаем количество моль чистого карбида кальция:
n(CaC2) = m/M, где m - масса вещества, M - молярная масса
n(CaC2) = 10,2 кг / 64,1 г/моль = 0,16 моль
Найдем количество моль образовавшегося ацетилена:
Согласно уравнению реакции:
CaC2 + 2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2
1 моль CaC2 образует 1 моль C2H2.
Следовательно, количество моль C2H2 = 0,16 моль
Рассчитаем массу ацетилена:
m(C2H2) = n M, где M = 26г/моль (молярная масса ацетилена)
m(C2H2) = 0,16 моль 26 г/моль = 4,16 г
Учитывая выход продукта, найдем массу чистого ацетилена:
m(C2H2) = 4,16 г / 0,95 ≈ 4,38 г
Вычислим объем ацетилена при нормальных условиях:
V(C2H2) = V = (m * 0,0224 м^3/моль) / 0,0417 г/мл = 3,39 м^3
Ответ: объем ацетилена (н.у) = 3,39 м^3.