Question

Рассчитайте объем ацетилена ,который можно добыть из 10,5 кг кальций карбида ,массовая доля примесей в нем 5 %

Answer 1

m(примесей в CaC2) = 10500г * 0,05 = 525г

m(чистого СаС2)= 10500г - 525г = 9975г

CaC2 + 2H2O = Ca(OH)2 + C2H2

n(C2H2) = n(CaC2) = 9975/64 = 155,8 моль

V(C2H2) = 155,8 моль * 22,4 л/моль = 3489,9л  или 3,49м3

Answer 2

Для расчета объема ацетилена, который можно получить из 10,5 кг кальция карбида, сначала найдем количество чистого кальция карбида, а затем рассчитаем объем ацетилена, который можно получить из этого количества.

Массовая доля кальция в кальции карбиде составляет около 80%, а массовая доля углерода - около 20%. Таким образом, массовая доля кальция карбида в кальции составляет 80% * 10,5 кг = 8,4 кг.

Массовая доля углерода в кальции карбиде составляет 20% * 10,5 кг = 2,1 кг.

Теперь рассчитаем количество моль углерода, содержащееся в 2,1 кг кальция карбида. Для этого разделим массу углерода на его молярную массу, которая составляет около 12 г/моль.

Количество моль углерода = 2,1 кг / 12 г/моль = 175 моль.

Так как ацетилен образуется в реакции кальция карбида с водой по следующему уравнению:

CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2

То для образования 1 моль ацетилена необходимо 1 моль кальция карбида. Таким образом, количество моль ацетилена, образующееся из 2,1 кг кальция карбида, равно 175 моль.

Теперь рассчитаем объем ацетилена при стандартных условиях (температура 0°C и давление 1 атм), используя уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P

где V - объем газа, n - количество моль газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л*атм/(моль*К)), T - температура в кельвинах, P - давление.

Для наших условий T = 273 K и P = 1 атм.

V = 175 моль * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 K / 1 атм = 3 981 л.

Таким образом, объем ацетилена, который можно получить из 10,5 кг кальция карбида, составляет примерно 3 981 л.