Question

36 г карбида алюминия, содержащего 20 % примесей, обработали избытком воды. Какой объём газа (н. у.) выделится? (Запишите число с точностью до сотых.)

Answer 1

Дано
m техн (Al4C3) = 36 g
W(прим)= 20%
----------------------
V(CH4)-?
m чист(Al4C3) = 36 - (36*20%/100%) = 28.8 g

Al4C3+12H2O-->3CH4+4Al(OH)3
M(Al4C3) = 144 g/mol
n(Al4C3) = m/M = 28.8 / 144 = 0.2 mol
n(Al4C3) = 3n(CH4)
n(CH4) 3*0.2 = 0.6 mol
V(CH4) = n*Vm = 0.6*22.4 = 13.44 L
ответ 13.44 л

Answer 2

Для решения этой задачи сначала найдем массу чистого карбида алюминия в образце. Массовая доля карбида алюминия в образце составляет 100% - 20% = 80%.

1. Найдем массу чистого карбида алюминия: Масса чистого карбида = Масса образца × Доля карбида алюминия Масса чистого карбида = 36 г × 0.80 = 28.8 г

2. Теперь найдем количество молей карбида алюминия, используя его молекулярную массу. Молекулярная масса Al4C3 (карбид алюминия) равна: Al: 26.98 г/моль C: 12.01 г/моль Молекулярная масса Al4C3 = 4(26.98 г/моль) + 3(12.01 г/моль) = 107.92 г/моль

Количество молей карбида = Масса карбида / Молекулярная масса карбида Количество молей карбида = 28.8 г / 107.92 г/моль ≈ 0.267 моль

3. Затем рассчитаем количество молей воды, необходимое для реакции. Водный газ образуется в соотношении 4 молекул воды на 1 молекулу карбида алюминия. Таким образом, количество молей воды будет равно 4 * 0.267 моль = 1.068 моль.

4. Далее, используя уравнение состояния идеального газа (PV = nRT), где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура (при нормальных условиях T = 273.15 K), мы можем рассчитать объем газа:

V = (nRT) / P

Где R = 8.31 Дж/(моль·К) и P = 1 атмосфера = 101.3 кПа.

V = (1.068 моль * 8.31 Дж/(моль·К) * 273.15 K) / 101.3 кПа = 23.15 литров (с точностью до сотых).

Таким образом, при реакции 36 г карбида алюминия с избытком воды выделится примерно 23.15 литров газа при нормальных условиях.