Question

Сколько граммов карбида алюминия с 20%-ой примесью понадобится для получения 8,4 л (н.у.) метана, если выход реакции 50%

Answer 1

Ответ:

дано

W(прим) = 20%

V пр.(CH4) = 8.4 L

η(CH4) = 50%

--------------------

m техн (Al4C3)-?

Al4C3+12H2O-->3CH4+4Al(OH)3

V теор (CH4) = V(CH4) * 100% / η(CH4) = 8.4 * 100% / 50%  = 16.8 L

n(CH4) = V(CH4) / Vm = 16.8 / 22.4 = 0.75 mol

n(Al4C3) = 3n(CH4)

n(Al4C3) = 0.75 / 3 = 0.25 mol

M(Al4C3) = 144 g/mol

m чист. (Al4C3) = n*M = 0.25 * 144 = 36 g

m техн (Al4C3) = 36 + (36*20% / 100%) = 43.2 g

ответ 43.2 г

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится уравнение реакции и данные о молярных массах веществ.

Уравнение реакции гидролиза карбида алюминия (Al4C3) выглядит следующим образом: Al4C3 + 12H2O -> 4Al(OH)3 + 3CH4

Молярная масса Al4C3: 4 * молярная масса алюминия (Al) + 3 * молярная масса углерода (C) Молярная масса Al4C3: 4 * 26.98 г/моль + 3 * 12.01 г/моль = 144.02 г/моль

Молярная масса CH4: 12.01 г/моль + 4 * 1.01 г/моль = 16.05 г/моль

Теперь мы можем перейти к решению задачи:

1. Рассчитаем количество молей CH4, которое нам нужно получить: Объём метана можно перевести в моль с использованием идеального газового закона. При нормальных условиях (н.у.), один моль газа занимает 22.4 литра. Моль CH4 = (объем CH4) / (объем одного моля газа) Моль CH4 = 8.4 л / 22.4 л/моль ≈ 0.375 моль

2. Рассчитаем количество молей Al4C3, необходимое для получения этого количества CH4: Моль Al4C3 = (моль CH4) / (коэффициент при CH4 в уравнении реакции) Моль Al4C3 = 0.375 моль / 3 ≈ 0.125 моль

3. Рассчитаем массу Al4C3, исходя из количества молей: Масса Al4C3 = (моль Al4C3) * (молярная масса Al4C3) Масса Al4C3 = 0.125 моль * 144.02 г/моль ≈ 18.003 г

Однако у нас есть примесь в карбиде алюминия. Если примесь составляет 20%, то нужно учесть её при расчёте массы. Таким образом:

Масса карбида алюминия = (Масса Al4C3) / (1 - Процент примеси) Масса карбида алюминия = 18.003 г / (1 - 0.20) ≈ 22.503 г

Итак, для получения 8.4 л (н.у.) метана с выходом реакции 50%, понадобится примерно 22.503 г карбида алюминия с 20%-ой примесью.